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隨著Linux操作系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，Linux驅(qū)動(dòng)程序已成為許多系統(tǒng)集成和嵌入式設(shè)備的重要部分。在編寫(xiě)Linux驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，延時(shí)函數(shù)是一個(gè)非常重要的工具。本文將討論Linux驅(qū)動(dòng)中延遲函數(shù)的基本概念和它的應(yīng)用。
什么是延時(shí)函數(shù)？
延時(shí)函數(shù)是一種使程序等待指定時(shí)間的技術(shù)。在Linux驅(qū)動(dòng)中，延時(shí)函數(shù)是用來(lái)防止驅(qū)動(dòng)程序過(guò)快地訪(fǎng)問(wèn)硬件，確保硬件操作不會(huì)出錯(cuò)。
Linux內(nèi)核中常用的延時(shí)函數(shù)有兩種：
1. udelay()
2. mdelay()
這兩個(gè)函數(shù)的定義均在頭文件“l(fā)inux/delay.h”中。其中，udelay()函數(shù)用于微秒級(jí)別的延遲，而mdelay()函數(shù)則用于毫秒級(jí)別的延遲。
延時(shí)函數(shù)的原理
Linux內(nèi)核中的延時(shí)函數(shù)使用的是定時(shí)器。具體來(lái)說(shuō)，它們都使用了內(nèi)核中的一個(gè)精度較高的定時(shí)器——jiffies計(jì)時(shí)器。
jiffies計(jì)時(shí)器是內(nèi)核中用于計(jì)算時(shí)間、延時(shí)等操作的一個(gè)計(jì)時(shí)器。其計(jì)時(shí)單位為系統(tǒng)時(shí)鐘周期，即一般為10毫秒。
當(dāng)調(diào)用udelay()函數(shù)時(shí)，內(nèi)核會(huì)計(jì)算出需要的延時(shí)時(shí)間所需要的jiffies數(shù)量，并在內(nèi)核的定時(shí)器中注冊(cè)一個(gè)回調(diào)函數(shù)，當(dāng)定時(shí)器計(jì)時(shí)器到達(dá)所需時(shí)間后，回調(diào)函數(shù)會(huì)被調(diào)用并執(zhí)行內(nèi)核中需要執(zhí)行的工作。在此期間，系統(tǒng)可以執(zhí)行其他的操作。
對(duì)于mdelay()函數(shù)也是類(lèi)似的，不同之處在于計(jì)算所需jiffies的數(shù)量時(shí)需要乘以1000。
延時(shí)函數(shù)的應(yīng)用
在Linux驅(qū)動(dòng)中，經(jīng)常需要使用延時(shí)函數(shù)。因?yàn)樵L(fǎng)問(wèn)外設(shè)時(shí)，需要等待一定時(shí)間以確保外設(shè)響應(yīng)正確。
以L(fǎng)ED驅(qū)動(dòng)為例，在軟件中控制LED亮起或熄滅時(shí)，需要提供一定的亮度和熄滅時(shí)間。如果沒(méi)有這個(gè)時(shí)間，LED就會(huì)頻繁閃爍，從而降低了其可用性。
在以下示例中，我們使用延時(shí)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)LED的平滑亮滅效果。
“`c
#include
#include
#define LED_PIN 4
#define SLEEP_TIME 50 //50毫秒
int init_module(void) {
gpio_request(LED_PIN, “l(fā)ed”);
while (1) {
gpio_set_value(LED_PIN, 1);
mdelay(SLEEP_TIME);
gpio_set_value(LED_PIN, 0);
mdelay(SLEEP_TIME);
}
return 0;
}
void cleanup_module(void) {
gpio_free(LED_PIN);
}
“`
上述示例中，我們首先設(shè)置一個(gè)LED_PIN，然后在初始化模塊時(shí)對(duì)GPIO進(jìn)行請(qǐng)求。隨后，在一個(gè)循環(huán)中，我們將LED_PIN設(shè)置為高電平（即點(diǎn)亮LED），延遲50毫秒，然后將LED_PIN設(shè)置為低電平（即關(guān)閉LED），并再次等待50毫秒。
相關(guān)問(wèn)題拓展閱讀：
- DS1337的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)
DS1337的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)
對(duì)DS1337時(shí)鐘信息的設(shè)置和讀取，以及對(duì)鬧鐘的設(shè)置都需要編寫(xiě)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)運(yùn)行在Linux操作系統(tǒng)下，DS1337作為系統(tǒng)的一個(gè)硬件設(shè)備，系統(tǒng)對(duì)它的操作都是通過(guò)Linux操作系統(tǒng)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)程序來(lái)完成的。
在Linux系統(tǒng)中，設(shè)備分為字符設(shè)備和塊設(shè)大瞎備兩種源態(tài)。DS1337屬于字符設(shè)備，用戶(hù)模式的程序?qū)@類(lèi)設(shè)備可以像對(duì)普通文件一樣對(duì)它進(jìn)行操作，因而字符設(shè)備類(lèi)的驅(qū)動(dòng)程序至少要實(shí)現(xiàn)Open()，Close()，Read()和Write()四個(gè)系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)。這四個(gè)系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)是內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)file_operations內(nèi)部各項(xiàng)的其中四項(xiàng)。另外，一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序還和兩個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有關(guān)，它們是inode結(jié)構(gòu)和file結(jié)構(gòu)。但直接相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是file_operations。編寫(xiě)一個(gè)Linux系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序并對(duì)它進(jìn)行測(cè)試主要有以下步驟：
(1)編寫(xiě)各個(gè)文件操作函數(shù)，即Open()，Close()，Read()，Write()等系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)；
(2)聲明file_operations結(jié)構(gòu)，給結(jié)構(gòu)成員賦值；
(3)編寫(xiě)初始化函數(shù)和清除函數(shù)，并用兩個(gè)宏module_init和module_exit定義這兩個(gè)函數(shù)；
(4)創(chuàng)建一個(gè)字符設(shè)備入口點(diǎn)，即使用mknod/dev/ds1337cxxx0命令來(lái)建立設(shè)備文件節(jié)點(diǎn)其中，c代表字符設(shè)備，如果是塊設(shè)備，這個(gè)位置應(yīng)該是b；參數(shù)xxx代表該設(shè)備的主設(shè)備號(hào)，0代表該設(shè)備的次設(shè)備號(hào)；
(5)編寫(xiě)測(cè)試應(yīng)用程序；
(6)使用inodds1337.o命令加載驅(qū)動(dòng)程序；
(7)運(yùn)行測(cè)試程序?qū)︱?qū)動(dòng)程序進(jìn)行測(cè)試；
(8)使用rmmodds1337.o命令卸載驅(qū)動(dòng)程序；
實(shí)際上，在測(cè)試過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題，還要再修改各個(gè)文件操作函數(shù)，然后再?gòu)牡?步重新開(kāi)始上面的過(guò)程，直到最后形成最終的完善的驅(qū)動(dòng)程序。
DS1337的IC總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)傳輸速率在標(biāo)準(zhǔn)模式下是100Kbit，在高速模式下為400Kbit。對(duì)于IC總線(xiàn)上的START條件和STOP條件以及數(shù)據(jù)位的傳輸時(shí)序，由于在EP9315中沒(méi)有更多的硬件控制電路，因此需要編程實(shí)現(xiàn)。需要注意的是，在IC總線(xiàn)上，數(shù)據(jù)的變化發(fā)生在SCL信號(hào)線(xiàn)為低電平的時(shí)刻；在SCL信號(hào)為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA上的數(shù)據(jù)信號(hào)雹仿源應(yīng)該保持穩(wěn)定。START條件是在SCL信號(hào)為高電平時(shí)，SDA產(chǎn)生一個(gè)由高變低的電平變化，此后開(kāi)始一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。
STOP條件是在SCL信號(hào)為高電平時(shí)，SDA產(chǎn)生一個(gè)由低變高的電平變化，并在之后的幾個(gè)時(shí)鐘周期總線(xiàn)被釋放，變成“閑”狀態(tài)。在Linux系統(tǒng)中，可以利用短延時(shí)函數(shù)udelay(unsignedlongusecs)來(lái)實(shí)現(xiàn)IC總線(xiàn)上的延時(shí)功能。具體的驅(qū)動(dòng)程序在此不再給出。
關(guān)于linux驅(qū)動(dòng)延時(shí)函數(shù)的介紹到此就結(jié)束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關(guān)注本站。
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