Linux内核LED子系统、请务必看-技术圈

前言

LED子系统你要是说很难嘛，但是它就是控制一些简单的GPIO口，但是你要是说它很简单嘛，但是我也不见得一个初学者很快就能掌握，你如果是刚入门这部分的话，我觉得你还是要去仔细研究下这些驱动。前两天在网上看到一句话，初学者喜欢研究语法，大牛喜欢研究数据结构，Linux下的数据结构非常多，把这些东西搞明白对你非常有帮助。

简单说下LED子系统

应用的话不是很想解释，应用就是调用驱动的接口，打开、关闭、设置等等操作。
核心是为驱动和效果和应用服务的，所以我们很多东西都依赖于核心，所以会有一些基本的数据结构，注册、卸载等函数。
驱动的用法很简单，但是在简单的用法后面蕴藏着巨大的秘密，Linux下的很多驱动都是如此，填充好一些数据结构，然后调用register函数注册，这样之后，就能把驱动注册起来。
trigger指的是一种效果，比如亮、灭、是一个效果，驱动里面就做成了default-on的效果，还有闪烁、呼吸等，都是不同的效果。

AW9110 LED驱动芯片

我们分析下这个芯片的硬件连接吧，先分析下硬件有啥特点。

这是一款I2C接口的LED驱动IC，默认的驱动电流大小是37mA，有256个驱动等级，读到这里我们应该可以知道，我们可以用这个IC做呼吸的功能。

看一个驱动的流程理解

我吹几句

我们写程序的时候，需要注意的是在dts里面可以设置什么，这个应该是关键，如果这个是一个LED灯驱动，那么，在dts里面就需要设置LED的属性，比如这个LED灯有什么效果，默认效果是什么。

还有就是要注意led_classdev，因为register注册的时候就是把这个结构体填充的东西给注册起来的。

dts

+       aw9110b: aw9110b@5b {
+               compatible = "aw9110b-leds";
+               gpio_out_drv = ;
+               shdn-gpio = <&pio 19 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
+               reg = <0x5b>;
+               #address-cells = <1>;
+               #size-cells = <0>;
+               status = "okay";
+
+               led1: led@1 {
+                               label = "led_cam1";
+                               reg = <1>;
+                               flags = ;
+                               led-max-microamp = <10000>;
+                               linux,default-trigger = "default-on";
+               };
}

led_classdev 结构体

struct led_classdev {
 const char  *name;
 enum led_brightness  brightness;
 enum led_brightness  max_brightness;
 int    flags;

 /* Lower 16 bits reflect status */
#define LED_SUSPENDED  (1 << 0)
 /* Upper 16 bits reflect control information */
#define LED_CORE_SUSPENDRESUME (1 << 16)
#define LED_BLINK_ONESHOT (1 << 17)
#define LED_BLINK_ONESHOT_STOP (1 << 18)
#define LED_BLINK_INVERT (1 << 19)
#define LED_SYSFS_DISABLE (1 << 20)
#define SET_BRIGHTNESS_ASYNC (1 << 21)
#define SET_BRIGHTNESS_SYNC (1 << 22)
#define LED_DEV_CAP_FLASH (1 << 23)

 /* Set LED brightness level */
 /* Must not sleep, use a workqueue if needed */
 void  (*brightness_set)(struct led_classdev *led_cdev,
       enum led_brightness brightness);
 /*
  * Set LED brightness level immediately - it can block the caller for
  * the time required for accessing a LED device register.
  */
 int  (*brightness_set_sync)(struct led_classdev *led_cdev,
     enum led_brightness brightness);
 /* Get LED brightness level */
 enum led_brightness (*brightness_get)(struct led_classdev *led_cdev);

 /*
  * Activate hardware accelerated blink, delays are in milliseconds
  * and if both are zero then a sensible default should be chosen.
  * The call should adjust the timings in that case and if it can't
  * match the values specified exactly.
  * Deactivate blinking again when the brightness is set to a fixed
  * value via the brightness_set() callback.
  */
 int  (*blink_set)(struct led_classdev *led_cdev,
         unsigned long *delay_on,
         unsigned long *delay_off);

 struct device  *dev;
 const struct attribute_group **groups;

 struct list_head  node;   /* LED Device list */
 const char  *default_trigger; /* Trigger to use */

 unsigned long   blink_delay_on, blink_delay_off;
 struct timer_list  blink_timer;
 int    blink_brightness;
 void   (*flash_resume)(struct led_classdev *led_cdev);

 struct work_struct set_brightness_work;
 int   delayed_set_value;

#ifdef CONFIG_LEDS_TRIGGERS
 /* Protects the trigger data below */
 struct rw_semaphore  trigger_lock;

 struct led_trigger *trigger;
 struct list_head  trig_list;
 void   *trigger_data;
 /* true if activated - deactivate routine uses it to do cleanup */
 bool   activated;
#endif

 /* Ensures consistent access to the LED Flash Class device */
 struct mutex  led_access;
};

LED trigger 的理解

我这里打开的是呼吸的trigger，这个trigger是用来实现呼吸效果的，但是我们这个IC没有自主呼吸的功能，所以我们需要实现呼吸的话，肯定是离不开定时器的，我们使用一个定时器在一个时间段内不断的改变输出的电流，以此来改变输出的亮度。这样让用户就看到呼吸的效果了。

我简单的说下这个呼吸曲线，因为人眼对亮度的观察并不是线性的，举个例子，理想的做法是，我们的曲线在一个时间内递增一样大小的电流，这样输出看到的亮度也是曲线增加的，但是因为我们人眼对亮度观察并不是理想的，所以我们可能看到的是突然变亮，变灭的过程也会极其尴尬。

赠送一段不健全的呼吸曲线

static const uint8_t s_breath_effect[] = {
    0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 6, 8,
    10, 12, 14, 16, 19, 22, 25, 28, 32, 36,
    40, 44, 48, 52, 57, 62, 67, 72, 78, 84,
    90, 96, 102, 108, 115, 122, 129, 136, 144, 152,
    160, 168, 176, 184, 193, 202, 211, 220, 230, 240,
    250, 240, 230, 220, 211, 202, 193, 184, 176, 168,
    160, 152, 144, 136, 129, 122, 115, 108, 102, 96,
    90, 84, 78, 72, 67, 62, 57, 52, 48, 44,
    40, 36, 32, 28, 25, 22, 19, 16, 14, 12,
    10, 8, 6, 4, 3, 2, 1, 0, 0, 0,
};

LED sys节点

节点

android:/sys/class/leds # ls
blue          led_cam_b led_key1

属性

android:/sys/class/leds/led_key1 # ls
brightness device max_brightness power subsystem trigger uevent

trigger

android:/sys/class/leds/led_key1 # cat trigger
[none] rc-feedback nand-disk mmc0 timer oneshot heartbeat breath

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