1. 外部IO中断介绍

本篇文章以万象奥科HD-RK3568-IOT评估板中GPIO30为例，介绍Linux内核中断的注册方法，使用中断的方式检测GPIO30是否出现上升沿信号。中断在linux、设备驱动开发里使用的都非常多，可以更加实时的检测GPIO30的状态。

Linux内核提供了中断的注册接口:

1. 注册中断

头文件                        include\linux\interrupt.h

定义文件                    include\linux\interrupt.h

函数原型                    int request_irq(unsigned int irq,  /* 做实参传递给中断服务函数第1个参数 */

                                            Irq_handler_t handler,  /* 中断服务函数指针 */

                                            unsigned long flags,

                                            const char *name,

void *dev_id);            /* 做实参传递给中断服务函数第2个参数 */ 

函数功能:             向内核注册一个中断服务函数;

当发生中断号为irq的中断时，会执行handler指针函数。

函数参数:            

irq:    中断编号(每个中断有唯一的编号)。

handler:     中断服务函数指针。

                  原型 typedef irqreturn_t(*irq_handler_t)(int, void *)。

flag:           中断的标志，用来描述本中断的基本特征的。

                  有固定的值，由中断源的特征决定;

                  比如外中断有:   上升沿，下降沿触发中断这类标志。

name:        中断名字，注册后会出现cat /proc/interrupts

dev_id:      这个参数是传递给中断服务函数。

                  对共享中断来说，这个参数一定有要;

                  当注销共享中断中的其中一个时，用这个标识要注销哪一个。

                  对于有唯一入口的中断，可以传递NULL;

                           但是一般来说都会传递一个有意义指针，在中断程序中使用，以方便编程。

         返回值      0       标识成功

         -EINVAL            (无效参数22) 表示中断号无效。

         -EBUSY             (设备或者资源忙16) 表示中断已经被占用。

2)    注销中断

void  free_irq(unsigned int irq, void *dev_id)

irq:    要注销的中断号

dev_id:      其实就是注册时需要使用的dev参数，在共享中断必不可少，不能传递NULL。

注意：为防止在注销时同时发生中断，调用时候，先禁掉中断。

3） 中断开启与关闭

       禁止中断：

void disable_irq_nosync(unsigned int irq);

void disable_irq(unsigned int irq);

参数: irq,要禁止的中断对应的编号。

注意：在中断服务程序中不能使用disable_irq这个函数，否则内核崩溃，可以使用disable_irq_nosync,

disable_irq: 函数调用后，函数不会马上返回，而等待中断程序执行完成才返回，在中断调用会导致死锁。

使能中断:

         void enable_irq(unsigned int irq);

       参数: irq, 要使能的中断对应的编号。

4)    获取irq中断号

         Int gpio_to_irq(unsigned int irq);

       参数: irq,要使能的中断对应的编号

1. 外部IO中断驱动编写

   1. IO原理图

图 2.1 GPIO0_D6

         GPIO0_D6=0*32+(4-1)-8+6=30

1. 1. 驱动示例代码

#include <linux/init.h>

#include <linux/module.h>

#include <linux/gpio.h>

#include <linux/interrupt.h>

#include <linux/timer.h>

#define GPIO_PIN 30  // 替换为你的GPIO引脚

static unsigned int irq_number;

// GPIO中断处理函数

static irqreturn_t gpio_irq_handler(int irq, void *dev_id) {

    printk("GPIO中断触发!\n");

    return IRQ_HANDLED;

}

static int __init mymodule_init(void) {

    int ret;

    // 请求GPIO

    ret = gpio_request(GPIO_PIN, "my_gpio");

    if (ret) {

        printk("无法请求GPIO %d\n", GPIO_PIN);

        return ret;

    }

    // 配置GPIO引脚为输入

    ret = gpio_direction_input(GPIO_PIN);

    if (ret) {

        printk("无法配置GPIO %d 为输入\n", GPIO_PIN);

        gpio_free(GPIO_PIN);

        return ret;

    }

    // 请求GPIO中断

    irq_number = gpio_to_irq(GPIO_PIN);          

ret = request_irq(irq_number, gpio_irq_handler, IRQF_TRIGGER_RISING, "my_gpio_irq", NULL);

/* IRQF_TRIGGER_RISING  上升沿有效  */

    if (ret) {     

        printk("无法请求GPIO中断 %d\n", irq_number);

        gpio_free(GPIO_PIN);

        return ret;

    }

    printk("模块加载成功\n");

    return 0;

}

static void __exit mymodule_exit(void) {

    // 释放GPIO中断

    free_irq(irq_number, NULL);

        

    // 释放GPIO

    gpio_free(GPIO_PIN);

    printk("模块卸载成功\n");

}

module_init(mymodule_init);

module_exit(mymodule_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

MODULE_AUTHOR("zou");

MODULE_DESCRIPTION("Sample GPIO and Timer Interrupt Kernel Module");

1. 外部IO中断验证

将驱动编译成模块，insmod加载模块后。 由于驱动检测GPIO0_D6上升沿有效，当给该引脚提供高电平时，会触发中断执行中断处理函数。

图3.1 触发IO中断