一、為什么要消抖？
二、如何消抖？
三、Linux內(nèi)核定時器
四、源碼
五、測試

本文將在Linux驅(qū)動入門（五）阻塞方式實現(xiàn)按鍵驅(qū)動的基礎(chǔ)上，使用定時器消除按鍵抖動
一、為什么要消抖？
對于沒有做硬件消抖的按鍵，在按下按鍵到電平穩(wěn)定期間，會有一段抖動，此時電平會在高電平和低電平不斷地跳動

如果我們的按鍵中斷采用下降沿觸發(fā)，從圖中可以看出有多段下降沿，那么想必按下一次按鍵，中斷會被觸發(fā)多次，那么我們button_read函數(shù)也會被喚醒多次，這就導(dǎo)致一次按鍵，應(yīng)用層多次返回，這并不是我們想要的效果

二、如何消抖？
軟件消抖的原理非常簡單，只要通過延遲（一般為10ms），等待按鍵穩(wěn)定后，再來檢測按鍵是否被按下

在Linux驅(qū)動中，如果使用在原理打轉(zhuǎn)的方式來實現(xiàn)延時的話，這是非常不可取的，在中斷處理中更是大忌

所以要通過定時器來實現(xiàn)延遲，那具體怎么做呢？

在上面介紹中，我們了解在按鍵按下的時候會觸發(fā)多次按鍵中斷，那么我們可以在按鍵中斷設(shè)置定時器，在定時器的處理函數(shù)中去讀取按鍵狀態(tài)

具體的處理方法是，在每一個下降沿觸發(fā)的中斷處理函數(shù)中，將定時器設(shè)置為10ms后超時，這樣子，將在最后一個下降沿10ms后，定時器超時，再檢測按鍵狀態(tài)，達(dá)到消抖的目的，如圖所示

三、Linux內(nèi)核定時器
定時器對象

struct timer_list timer;

初始化定時器

void init_timer(struct timer_list * timer);

/* 設(shè)置定時器的處理函數(shù)和傳遞參數(shù) */
timer.function = &xxx_do_timer;
timer.data = (unsigned long)dev;

內(nèi)核提供一個宏定義完成上述功能

setup_timer(timer, fn, data)

注冊定時器

void add_timer(struct timer_list *timer)

刪除定時器

int del_timer(struct timer_list *timer)

修改定時器超時時間

int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)

內(nèi)核中的jiffies表示時鐘節(jié)拍數(shù)，宏定義HZ表示時鐘節(jié)拍的頻率

Linux內(nèi)核的HZ為100，表示1s時鐘跳動100下，所以時鐘周期的10ms

如果要延遲10ms，可以這么做

mod_timer(timer, jiffies + HZ/100);

四、源碼
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include

#include
#include

static dev_t dev_id;
static struct cdev *button_dev;
static struct class *button_class;

/* 定義并初始化一個等待隊列頭 */
static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(button_wq_head);
static int button_conditon;
static int button_val;

static struct timer_list timer;

static void timer_fun(unsigned long data)
{
/* 判斷等待隊列中是否有等待元素 */
if(!waitqueue_active(&button_wq_head))
return;

/* 讀取按鍵值 */
button_val = gpio_get_value(S5PV210_GPH0(2));
if(button_val) //按鍵未被按下
return;

/* 喚醒等待隊列 */
button_conditon = 1;
wake_up_interruptible(&button_wq_head);
}

static irqreturn_t button_irq(int irq, void *data)
{
mod_timer(&timer, jiffies+HZ/100);

return IRQ_HANDLED;
}

static int button_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
int ret;

ret = request_irq(IRQ_EINT2, button_irq, IRQF_TRIGGER_FALLING, 'button_irq', NULL);

return 0;
}

static ssize_t button_read(struct file *file, char __user *data, size_t size, loff_t *loff)
{
int ret;
int val;

/* 睡眠等待 */
button_conditon = 0;
wait_event_interruptible(button_wq_head, button_conditon);
button_conditon = 0;

val = button_val;
ret = copy_to_user(data, &val, sizeof(val));

return sizeof(val);
}

static int button_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
free_irq(IRQ_EINT2, NULL);

return 0;
}

static struct file_operations button_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = button_open,
.read = button_read,
.release = button_release,
};

static __init int button_init(void)
{
/* 申請設(shè)備號 */
alloc_chrdev_region(&dev_id, 1, 1, 'button');

/* 分配字符設(shè)備 */
button_dev = cdev_alloc();

/* 設(shè)置字符設(shè)備 */
cdev_init(button_dev, &button_fops);

/* 注冊字符設(shè)備 */
cdev_add(button_dev, dev_id, 1);

/* 創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點 */
button_class = class_create(THIS_MODULE, 'button'); //創(chuàng)建類
device_create(button_class, NULL, dev_id, NULL, 'button'); //創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點

gpio_request(S5PV210_GPH0(2), 'button');

setup_timer(&timer, timer_fun, 0);
add_timer(&timer);

return 0;
}

static __exit void button_exit(void)
{
/* 注銷設(shè)備節(jié)點 */
device_destroy(button_class, dev_id);
class_destroy(button_class);

/* 注銷字符設(shè)備 */
cdev_del(button_dev);
kfree(button_dev);

/* 注銷注冊的設(shè)備號 */
unregister_chrdev_region(dev_id, 1);

gpio_free(S5PV210_GPH0(2));

del_timer(&timer);
}

module_init(button_init);
module_exit(button_exit);

MODULE_LICENSE('GPL');

五、測試
測試應(yīng)用程序

#include
#include
#include
#include
#include

#define BUTTON_DEV '/dev/button'

int main(int argc, char* argv[])
{
int val;

int fd = open(BUTTON_DEV, O_RDONLY);
if(fd < 0)
{
printf('failed to open %sn', BUTTON_DEV);
return -1;
}

while(1)
{
read(fd, &val, sizeof(val));
printf('read returnn');

if(val == 0)
{
printf('button pressn');
}
}

close(fd);

return 0;
}

加載驅(qū)動模塊，執(zhí)行測試應(yīng)用程序

運行效果，只有按鍵按下時，read函數(shù)才會返回，且按鍵按下一次，read只返回一次