【教程】自定义GPIO应用程序(RalinkRT5350SDK).doc

Ralink RT5350：添加自定义GPIO应用程序
开发环境： 2
1．编写LED应用程序,并修改相关配置文件 3
1.1 新建led目录 3
1.2新建led.c 3
1.3 编写led.c 3
1.4 新建led目录下Makefile 6
1.5 修改led上层目录下的Makefile 6
1.6 将IO口的模式配置为GPIO模式 7
2. 添加内核支持，并编译得到应用程序led 9
2.1修改配置文件config.in 9
2.2 添加内核对LED的支持，配置menuconfig 10
2.3 编译内核，得到应用程序led 12
3. 烧写内核文件(root_uImage)到开发板 12
3.1 首先将USB串口链接到电脑 13
3.2 打开超级终端，并配置 13
3.3 配置电脑的网卡 14
3.4 打开tftpd32，并配置 15
3.5 连接网线 15
3.6 将内核下载到开发板 16
4. 验证应用程序led 18
4.1 查看/bin目录下是否存在应用程序led 18
4.2 使用led，点亮和熄灭LED灯 18
4.3 验证GPIO_1的电平的变化 18
附录：开发板（ZQ-WIFI-130）电路图 19
Pillar Peng 20
2015.10.11 20

开发环境：
Window: WIN7 旗舰版
Linux: Fedora6
雷凌原厂开发包：Ralink_ApSoC_SDK_4000_20120222.tar
开发板：主控芯片MIPS = 雷凌Ralink RT5350F 具体如下图。

本文目的：编写新的GPIO应用程序，然后添加内核支持，并且加入到根文件系统，最后烧写进开发板上使用。

Ralink SDK中自带的GPIO应用程序的弊端：本身SDK自带的GPIO应用程序根本不适用，它的读写功能都是同时改变所有的IO口，使用GPIO写时，会死机，重新启动系统。

本文写的应用程序是控制RT5350的GPIO_1的高低电平，由于本人使用GPIO_1来控制LED，所以应用程序名改为LED。

1．编写LED应用程序（根据原有的GPIO应用程序而得），并修改相关配置文件
1.1 新建led目录，在/root/RT288x_SDK/source/user/rt2880_app目录下
#cd /root/RT288x_SDK/source/user/rt2880_app
#mkdir led
1.2 进入led目录，接着新建led.c
#cd ./led
#vi led.c
1.3 编写led.c内容，内容如下：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <linux/autoconf.h>
#include "ralink_gpio.h"

#define GPIO_DEV "/dev/gpio"

void led_on(void)
{
int fd, req, arg;

//open device gpio
fd = open(GPIO_DEV, O_RDONLY);
if (fd < 0)
{
perror(GPIO_DEV);
return -1;
}

//set gpio_1 direction to output
req = RALINK_GPIO_SET_DIR_OUT;
arg = 0x00000002;
if (ioctl(fd, req, arg) < 0)
{
perror("ioctl");
close(fd);
return -1;
}

//set gpio_1 ; turn on led
req = RALINK_GPIO_SET;
arg = 0x00000002;
if (ioctl(fd, req, arg) < 0)
{
perror("ioctl");
close(fd);
return -1;
}

close(fd);

return 0;
}

void led_off(void)
{
int fd, req, arg;

//open device gpio
fd = open(GPIO_DEV, O_RDONLY);
if (fd < 0)
{
perror(GPIO_DEV);
return -1;
}

//set gpio_1 direction to output
req = RALINK_GPIO_SET_DIR_OUT;
arg = 0x00000002;
if (ioctl(fd, req, arg) < 0)
{
perror("ioctl");
close(fd);
return -1;
}

//clear gpio_1 ; turn off led
req = RALINK_GPIO_CLEAR;
arg = 0x00000002;
if (ioctl(fd, req, arg) < 0)
{
perror("ioctl");
close(fd);
return -1;
}

close(fd);

return 0;
}

void usage(char *cmd)
{
printf("Usage: clear gpio_1: %s 0 \n", cmd);
printf(" set gpio_1: %s 1\n", cmd);
exit(0);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
//如果参数小于两个，则打印该应用程序的用法
if (argc < 2)
usage(argv[0]);

switch (argv[1][0])
{
case '0': //输入命令:#led 0 ;则gpio_1=0,即是led off
led_off();
break;

case '1': //输入命令:#led 1 ;则gpio_1=1,即是led on
led_on();
break;

default:
usage(argv[0]);
}

return 0;
}

/**************************** led.c 已完 *********************************/
1.4 在led目录下，新建Makefile
#vi Makefile

Makefile文件的内容如下：（参考gpio目录下的Makefile）

EXEC = led
CFLAGS += -I$(ROOTDIR)/$(LINUXDIR)/drivers/char

all: $(EXEC)

$(EXEC): $(EXEC).c
$(CC) $(CFLAGS) $(LDFLAGS) -o $@ $@.c $(LDLIBS)

romfs:
$(ROMFSINST) /bin/$(EXEC)

clean:
-rm -f $(EXEC) *.elf *.gdb *.o

########################### LED Makefile 已完 ################################
1.5 修改led上层目录(/root/RT288x_SDK/source/user/rt2880_app)下的Makefile
#cd /root/RT288x_SDK/source/user/rt2880_app
#vi Makfile
在Makefile文件的第一行添加如下代码：
ra_dir_$(CONFIG_RALINKAPP_LED) += led
修改完后，如下图所示：

1.6 将IO口的模式配置为GPIO模式
1.6.1修改文件ralink_gpio.h
1) 打开文件：
#vi /root/RT288x_SDK/source/linux-2.6.21.x/drivers/char/ralink_gpio.h
2) 找到下面这行内容：
#define RALINK_GPIOMODE_DFT (RALINK_GPIOMODEUARTF)
并将这行改为如下内容：
#define RALINK_GPIOMODE_DFT (RALINK_GPIOMODEUARTF|1)

注：这行大概位于367行，也可以使用vi的查找命令（/DFT）。

1.6.2 RT5350的IO口有几种模式：一种是GPIO模式，另一种是正常模式（即是复用端口模式）。RT5350的数据手册中的1.3 Pin Sharing Scheme，中有说明，GPIO口与复用功能引脚的对应关系，具体如下图所示：

本文所用的GPIO_1是I2C的复用引脚，而系统默认的正常模式（复用端口模式），所以需要将GPIO_1更改为GPIO模式。而GPIO的模式由寄存器GPIOMODE控制，GPIOMODE寄存器介绍，如下图所示：

，
2. 添加内核支持，并编译得到应用程序led
2.1修改配置文件config.in
Config.in文件的位置：/root/RT288x_SDK/source/config
#cd /root/RT288x_SDK/source/config
#vi config.in

在config.in中找到下面这行：
bool 'GPIO' CONFIG_RALINKAPP_GPIO，
然后在其上一行或者下一行，添加以下代码：
bool 'LED' CONFIG_RALINKAPP_LED
修改完成后，保存退出（ESC:wq），结果如图所示：

2.2 添加内核对LED的支持，配置menuconfig
2.2.1回到source目录
#cd /root/RT288x_SDK/source
2.2.2进入配置界面，进行配置
#make menuconfig
出现界面，如下图所示：

选择Kernel/Library/Defaults Selection --->，进入下一个界面，如下图所示：

选择Customize Vendor/User Settings (NEW)，然后退出，再退出，保存配置。

接着出现以下配置界面：

选择 Ralink Proprietary Application --->，进入下一个界面，如下图所示：

使用空格，选择“[*] LED（NEW）”，然后退出，再退出，保存配置。
2.3 编译内核，得到应用程序led，其位置就在led的目录下
2.3.1 回到source目录然后编译内核
#cd /root/RT288x_SDK/source/
#make dep
#make
几分钟后，便可编译完成。

2.3.2编译完成后，查看是否生成应用程序led，查看得到内核文件。
1) 查看是否有生成应用程序led
#ls /root/RT288x_SDK/source/user/rt2880_app/led/led
2) 查看是否将应用程序加入到根文件系统（ROMFS）的/bin目录中
#ls /root/RT288x_SDK/source/romfs/bin/led
3) 查看内核文件:root_uImage
#ls /root/RT288x_SDK/source/images

3. 烧写内核文件(root_uImage)到开发板
使用到的工具如下：
1) 超级终端
2) Tftpd32
3) 串口（这里使用的USB转串口）
4) 网线
以下是步骤：
3.1 首先将USB串口链接到电脑
打开“设备管理器”，查看串口是否和电脑链接正常，正常则如下图所示：

3.2 打开超级终端，并配置
3.2.1 打开后输入新建“连接”的名称，然后确定，如图所示：
3.2.2 选择你使用的串口，这里是COM4，然后确定。
3.2.3 配置串口属性，一定注意波特率为：57600；和数据流控制为：无。如下图所示：

3.2.4 应用，确定，即可，超级终端配置完成。
3.2.5 连接串口，注意开发板有两个串口，要使用串口2才可以，如下图所示：

3.3 配置电脑的网卡，使用静态IP : 10.10.10.3（与开发板的Uboot时的IP地址10.10.10.123，处于同一网关即可），具体配置如下图所示：

3.4 打开tftpd32，并配置，如下图所示：

图中1所示：选择内核所在的文件夹，点击“Browe”可以选择。
图中2所示：tftp服务器即是电脑。
3.5 连接网线
注意：网线一端连接刚刚配置的网卡上，另一端连接开发板的“LAN”口，如下图所示：

3.6 将内核下载到开发板
3.6.1给开发板上电，马上对着超级终端窗口，不停的按数字键“2”，直到出现以下文字，如下图所示：

3.6.2
1) 接着键入“y”
2) Input device IP (10.10.10.123) ==:10.10.10.123，回车；这个是开发板的IP
3) Input server IP (10.10.10.3) ==:10.10.10.3，再回车；这个是电脑的IP
4) Input Linux Kernel filename () ==:root_uImage，输入内核名root_uImage，然后回车
具体如下图所示：

3.7.3 看到下图内容说明所有的连接都正确，正在将内核文件下载到开发板。

3.7.4 看到下面的内容说明开发板的系统已经启动完成。

4. 验证应用程序led
4.1 查看/bin目录下是否存在应用程序led
在超级终端里输入以下命令：
#ls /bin/led
结果如下图所示：

4.2 使用led，点亮和熄灭LED灯
在超级终端里输入以下命令：
#led 1 ;GPIO_1输出高电平（点亮LED）
#led 0 ;GPIO_1输出低电平（熄灭LED）

4.3 验证GPIO_1的电平的变化
4.3.1找到GPIO_1测量电平即可。
4.3.2在上面已经说过，LED灯是被GPIO_1控制的，那么GPIO_1在开发板的哪个位置呢？
这个开发板的GPIO_1的位置如图所示：

撒花，完结！

附录：开发板（ZQ-WIFI-130）电路图

最后附上自己用万用表炒出来的关于本开发板的部分电路图，电路图是按照开发板的布局。
下面的图片是属于矢量图，可以放大看得。

Pillar Peng
2015.10.11