### S3C2440 按键驱动详解
#### 概述
本文将详细介绍如何为S3C2440处理器上的按键设计并实现一个驱动程序。S3C2440是一款由Samsung公司生产的高性能、低功耗ARM920T微处理器，广泛应用于嵌入式系统中。在设计按键驱动时，我们需要考虑硬件接口的设计、中断处理机制以及软件编程技巧等多方面因素。
#### 硬件接口设计
在S3C2440上，按键通常通过GPIO（General Purpose Input Output）引脚连接。每个按键都对应一个或多个GPIO引脚，并且每个引脚可以配置为外部中断输入(EINT)。以下是S3C2440上按键与GPIO引脚的对应关系：
- **K1**: GPG0 (EINT8)
- **K2**: GPG3 (EINT11)
- **K3**: GPG5 (EINT13)
- **K4**: GPG6 (EINT14)
- **K5**: GPG7 (EINT15)
- **K6**: GPG11 (EINT19)
这些引脚可以通过编程设置为输入模式，并启用相应的外部中断功能。当按键被按下时，会触发外部中断，从而调用中断服务程序进行处理。
#### 软件编程技巧
为了更好地管理按键及其对应的中断处理程序，我们定义了一个结构体`button_irq_desc`来存储按键的相关信息：
```c
struct button_irq_desc {
int irq; // 对应的中断号
int pin; // GPIO引脚编号
int pin_setting; // GPIO引脚配置
int number; // 按键编号
char *name; // 按键名称
};
```
此结构体用于描述每一个按键的信息，例如：
```c
static struct button_irq_desc button_irqs[] = {
{IRQ_EINT8, S3C2410_GPG0, S3C2410_GPG0_EINT8, 0, "KEY1"},
{IRQ_EINT11, S3C2410_GPG3, S3C2410_GPG3_EINT11, 1, "KEY2"},
{IRQ_EINT13, S3C2410_GPG5, S3C2410_GPG5_EINT13, 2, "KEY3"},
{IRQ_EINT14, S3C2410_GPG6, S3C2410_GPG6_EINT14, 3, "KEY4"},
{IRQ_EINT15, S3C2410_GPG7, S3C2410_GPG7_EINT15, 4, "KEY5"},
{IRQ_EINT19, S3C2410_GPG11, S3C2410_GPG11_EINT19, 5, "KEY6"}
};
```
此外，我们还需要定义一个全局数组`key_values`，用来存储当前各按键的状态：
```c
static volatile int key_values[] = {0, 0, 0, 0, 0, 0};
```
这里使用了`volatile`关键字，确保编译器不会对`key_values`数组中的值进行优化，保证数据的一致性。
#### 中断处理程序
当某个按键被按下时，会触发相应的中断。为了响应这些中断，我们需要编写中断处理函数。在Linux内核中，可以通过注册中断处理函数来实现这一功能。例如：
```c
void buttons_interrupt(unsigned int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
{
int i;
for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(button_irqs); i++) {
if (irq == button_irqs[i].irq) {
// 处理按键中断
if (input_get_value(button_irqs[i].pin) == 0) {
key_values[i] = 1;
wake_up_interruptible(&button_waitq);
} else {
key_values[i] = 0;
wake_up_interruptible(&button_waitq);
}
break;
}
}
}
```
在这个函数中，我们遍历所有的按键，并检查当前触发的中断是否与按键相关联。如果匹配，则更新`key_values`数组中的值，并唤醒等待队列`button_waitq`。
#### 等待队列
为了提高按键驱动的效率，我们可以使用Linux内核提供的等待队列(`wait_queue_head_t`)。当按键状态发生变化时，通过唤醒等待队列来通知正在等待的进程。具体实现如下：
```c
static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(button_waitq);
```
这里定义了一个名为`button_waitq`的等待队列头，用于等待按键状态的变化。在中断处理函数中，每当按键状态发生改变时，就会调用`wake_up_interruptible()`函数来唤醒等待队列中的进程。
#### 结论
通过上述步骤，我们可以成功地为S3C2440设计并实现一个完整的按键驱动程序。这个驱动不仅可以高效地检测到按键的按压事件，还能通过中断机制及时响应按键操作，大大提高了用户体验。在实际开发过程中，还需要根据具体的硬件配置和需求进行相应的调整和完善。
