T-SH7706LSRのCN2 3番ピンのハイ／ローを制御するデバイスドライバを作成

T-SH7706LSRのCN2の3番ピンのハイ／ローを制御するデバイスドライバを作成しました。

主に、前回の記事(id:cupnes:20121229:1356786112)で参考にした、
http://wave2.iobb.net/doc/summary/sh3wiki/wifky.cgi?p=LED%C0%A9%B8%E6%A5%C9%A5%E9%A5%A4%A5%D0%A4%CE%BA%EE%C0%AE
を元に作成しました。T-SH7706LSRにおいてCN2の3番ピンへつながっているポートD1を制御します。

ソースコード

必要なものは、以下の2つです。

ptd1.c
Makefile

「ptd1.c」

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/ioport.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/cdev.h>


#define PTD1_MAJOR		242
#define PTD1_MINORS	1
#define PTD1_NAME		"shminptd1"

#define PDDR 0xA4000126									/*  8bit access */
#define PDCR 0xA4000106									/* 16bit access */

static struct cdev ptd1dev;

static int
ptd1_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
	return 0;
}

static int
ptd1_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
	return 0;
}

static ssize_t ptd1_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *offset)
{
	unsigned char ptd1data;

	get_user(ptd1data,buf);

	if(ptd1data=='0') 
		__raw_writeb(__raw_readb(PDDR)&~0x02,PDDR); /* PD1DT=0 */
	if(ptd1data=='1') 
		__raw_writeb(__raw_readb(PDDR)|0x02,PDDR); /* PD1DT=1 */
	(*offset)++;
	return 1;
}

struct file_operations ptd1_fops = {
	.owner = THIS_MODULE,
	.open = ptd1_open,
	.write = ptd1_write,
	.release = ptd1_release,
};

static int __init ptd1_init(void)
{
	dev_t dev = MKDEV(PTD1_MAJOR, 0);
	int ret;

	cdev_init(&ptd1dev, &ptd1_fops);

	ret = cdev_add(&ptd1dev, dev, PTD1_MINORS);
	if (ret){
		printk(KERN_WARNING "shminptd1: device add faiptd1.\n");
		goto err0;
	}
	__raw_writew((__raw_readw(PDCR)&~0x000C)|0x0004,PDCR); /* PD1 output */

	return 0;

err0:
	unregister_chrdev_region(dev, PTD1_MINORS);

	return ret;

}

static void __exit ptd1_exit(void)
{
	dev_t dev = MKDEV(PTD1_MAJOR, 0);

	__raw_writeb(__raw_readb(PDDR)&~0x02,PDDR); /* PD1DT=0 */

	cdev_del(&ptd1dev);

	unregister_chrdev_region(dev, PTD1_MINORS);

}

module_init(ptd1_init);
module_exit(ptd1_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

「Makefile」

KERNELDIR ?= ../linux-2.6.39.4
PWD := $(shell pwd)

obj-m := ptd1.o

all:
	$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules

clean:
	$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) clean

コンパイル

これら2つのファイルを以下の様に配置します。「linux-2.6.39.4/」はカーネルのソースディレクトリです。

linux-2.6.39.4/
ptd1/
- ptd1.c
- Makefile

以下の様にコマンドを実行します。なお、ここでは上記した「linux-2.6.39.4」と「ptd1」の2つのディレクトリが「~/work/」にあるものとします。

$ cd ~/work/ptd1/
$ make ARCH=sh CROSS_COMPILE=sh3-linux-

何も問題が無ければ、

ptd1.ko

というファイルが生成されるはずです。

使用方法

生成した「ptd1.ko」をT-SH7706LSRで起動するLinuxのためのファイルシステムを作成したSDカードへコピーします。
MES(Micro Embeded System)
にある「SH3/Linux」の「メモリカードセットアップ」にある通りの作業が終了しているものとします。(SDカードの第2パーティションにファイルシステムがインストール済みであるとします。)

カーネルオブジェクトをターゲットへコピー

「/dev/sdb2」がSDカードの第2パーティションを指しているとすると、以下の様に作業してください。また、マウントポイント「/mnt/storage/」は例です、適宜作成、読み替えなど行ってください。

$ sudo mount /dev/sdb2 /mnt/storage
$ sudo cp ~/work/ptd1/ptd1.ko /mnt/storage/root/
$ sudo umount /mnt/storage

デバイスドライバの使用

「ptd1.ko」のコピーが完了した後、SDカードを取り外し、再度T-SH7706LSRへ挿入して、ターゲットでLinuxを起動、ログインしてください。

以下の様にコマンドを実行すると、ポートD1の制御が出来ます。

# mknod /dev/shminptd1 c 242 0
# insmod ptd1.ko
# echo 1 > /dev/shminptd1    # ポートD1をハイに設定
# echo 0 > /dev/shminptd1    # ポートD1をローに設定

備考

http://japan.renesas.com/products/mpumcu/superh/sh7700/sh7706/Documentation.jsp#type44Om44O844K244O844K644Oe44OL44Ol44Ki44OrOiDjg4!jg7zjg4njgqbjgqfjgqI=
ルネサスエレクトロニクス株式会社の公開している「SH7706」のハードウェアマニュアルによると、
「表24.2 DC特性」より

全出力端子の出力ハイレベル電圧(V_OH)

min 2.4V (@V_CCQ=3.0V、I_OH=-200マイクロA)

min 2.0V (@V_CCQ=3.0V、I_OH=-2mA)

全出力端子のローレベル電圧(V_OL)

max 0.55V (@V_CCQ=3.6V、I_OL=1.6mA)

また、「表24.3 出力許容電流値」より

出力ローレベル許容電圧(1端子当たり)(I_OL)

max 2.0mA

出力ハイレベル許容電圧(1端子当たり)(-I_OH)

max 2.0mA

とあるので、順方向電圧2V程の赤色LEDで、300Ωの抵抗を使用しています。