在树莓派上新增一个按键并通过内核模块（ko 驱动）来处理，可以通过编写一个 Linux 内核模块来实现。以下是一个简单的示例，展示如何编写和加载一个内核模块来处理 GPIO 按键输入。

硬件连接

假设你已经将按键连接到树莓派的 GPIO 17 引脚，并且另一端连接到 GND。

编写内核模块

1. 创建内核模块源文件：创建一个名为 gpio_button.c 的文件。

#include <linux/module.h>

#include <linux/kernel.h>

#include <linux/gpio.h>

#include <linux/interrupt.h>

#include <linux/irq.h>

#define GPIO_BUTTON 17 // GPIO 引脚号

static unsigned int irqNumber;

static bool buttonPressed = false;

// 中断处理函数

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

buttonPressed = !buttonPressed;

printk(KERN_INFO "GPIO Button: Interrupt! Button state is %d\n", buttonPressed);

return IRQ_HANDLED;

}

// 模块初始化函数

static int __init gpio_button_init(void) {

int result = 0;

// 请求 GPIO

if (!gpio_is_valid(GPIO_BUTTON)) {

printk(KERN_INFO "GPIO Button: Invalid GPIO\n");

return -ENODEV;

}

gpio_request(GPIO_BUTTON, "sysfs");

gpio_direction_input(GPIO_BUTTON);

gpio_set_debounce(GPIO_BUTTON, 200);

gpio_export(GPIO_BUTTON, false);

// 获取 IRQ 编号

irqNumber = gpio_to_irq(GPIO_BUTTON);

printk(KERN_INFO "GPIO Button: The button is mapped to IRQ: %d\n", irqNumber);

// 请求 IRQ

result = request_irq(irqNumber, (irq_handler_t) gpio_irq_handler, IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING, "gpio_button_handler", NULL);

if (result) {

printk(KERN_INFO "GPIO Button: Unable to request IRQ: %d\n", result);

return result;

}

printk(KERN_INFO "GPIO Button: Module loaded\n");

return result;

}

// 模块退出函数

static void __exit gpio_button_exit(void) {

free_irq(irqNumber, NULL);

gpio_unexport(GPIO_BUTTON);

gpio_free(GPIO_BUTTON);

printk(KERN_INFO "GPIO Button: Module unloaded\n");

}

module_init(gpio_button_init);

module_exit(gpio_button_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

MODULE_AUTHOR("Your Name");

MODULE_DESCRIPTION("A simple GPIO Button Driver");

MODULE_VERSION("0.1");

1. 编译内核模块：创建一个名为 Makefile 的文件，用于编译内核模块。

obj-m += gpio_button.o

all:

make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules

clean:

make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean

1. 编译和加载内核模块：

# 编译内核模块

make

# 加载内核模块

sudo insmod gpio_button.ko

# 检查内核日志

dmesg | tail

1. 卸载内核模块：

# 卸载内核模块

sudo rmmod gpio_button

# 检查内核日志

dmesg | tail

代码解释

• 中断处理函数：gpio_irq_handler 是中断处理函数，当按键状态发生变化时会被调用。它会切换 buttonPressed 变量的状态，并打印按键状态。
• 模块初始化函数：gpio_button_init 是模块的初始化函数。它请求 GPIO 引脚，设置为输入模式，并请求中断。
• 模块退出函数：gpio_button_exit 是模块的退出函数。它释放中断和 GPIO 引脚。
• 模块信息：MODULE_LICENSE、MODULE_AUTHOR、MODULE_DESCRIPTION 和 MODULE_VERSION 用于描述模块信息。

总结

通过编写和加载一个内核模块，可以在树莓派上处理 GPIO 按键输入。这种方法适用于需要在内核空间处理硬件事件的场景。上述示例展示了如何编写一个简单的内核模块来处理 GPIO 按键的中断，并在内核日志中打印按键状态。