1.6　设备驱动Hello World：LED驱动

1.6.1　无操作系统时的LED驱动

在嵌入式系统的设计中，LED一般直接由CPU的GPIO（通用可编程I/O）口控制。GPIO一般由两组寄存器控制，即一组控制寄存器和一组数据寄存器。控制寄存器可设置GPIO口的工作方式为输入或者输出。当引脚被设置为输出时，向数据寄存器的对应位写入1和0会分别在引脚上产生高电平和低电平；当引脚设置为输入时，读取数据寄存器的对应位可获得引脚上的电平为高或低。

在本例子中，我们屏蔽具体CPU的差异，假设在GPIO_REG_CTRL物理地址中控制寄存器处的第n位写入1可设置GPIO口为输出，在地址GPIO_REG_DATA物理地址中数据寄存器的第n位写入1或0可在引脚上产生高或低电平，则在无操作系统的情况下，设备驱动见代码清单1.3。

代码清单1.3　无操作系统时的LED驱动

 1 #define reg_gpio_ctrl *(volatile int *)(ToVirtual(GPIO_REG_CTRL))
 2 #define reg_gpio_data *(volatile int *)(ToVirtual(GPIO_REG_DATA))
 3 /* 初始化LED */
 4 void LightInit(void)
 5 {
 6   reg_gpio_ctrl |= (1 << n); /* 设置GPIO为输出 */
 7 }
 8
 9 /* 点亮LED */
10 void LightOn(void)
11 {
12   reg_gpio_data |= (1 << n); /* 在GPIO上输出高电平 */
13 }
14
15 /* 熄灭LED */
16 void LightOff(void)
17 {
18   reg_gpio_data &= ~(1 << n); /* 在GPIO上输出低电平 */
19 }

上述程序中的LightInit（）、LightOn（）、LightOff（）都直接作为驱动提供给应用程序的外部接口函数。程序中ToVirtual（）的作用是当系统启动了硬件MMU之后，根据物理地址和虚拟地址的映射关系，将寄存器的物理地址转化为虚拟地址。