Linux嵌入式GPIO驱动实验：掌握高级字符驱动

"该实验是关于Linux高级字符驱动的实践，目标是让学生通过编写和编译字符设备驱动内核模块，掌握Linux系统中基本的IO接口操作，特别是针对嵌入式Linux GPIO（General Purpose Input/Output）设备。实验中涉及到了开发板的硬件连接、网络配置、NFS网络文件系统的使用以及驱动程序的编译和测试。" 在Linux系统中，字符驱动主要用于处理低级别的硬件交互，如控制GPIO引脚的状态，这些引脚可以直接用来驱动LED等简单硬件设备。字符驱动程序通常通过内核模块的形式加载到系统中，使得用户空间程序可以通过特定的设备文件与之交互。 实验的核心任务是编写一个字符设备驱动程序，该程序应能控制GPIO引脚的高低电平，从而实现LED的亮灭。GPIO设备在Linux中通常表现为设备树中的节点，驱动程序需要注册到内核的设备模型中，以便系统能够识别并管理它们。 实验步骤首先涉及到硬件准备，包括烧录BootLoader到开发板，然后通过USB和网线连接开发板与电脑。在软件层面，需要确保开发板与PC之间的网络通信正常，这通常通过修改IP地址和使用ping命令进行验证。接下来，通过NFS（Network File System）将开发板的文件系统挂载到PC上，以便在PC上编辑和编译驱动代码，然后在开发板上运行。 在PC端，实验者需要创建一个包含GPIO驱动程序的目录，并将其通过NFS共享给开发板。在开发板上，实验者执行一系列命令，比如赋予文件执行权限（`chmod 777`），加载驱动模块（`./load_gpio`），以及运行测试程序（`./gpiotest`）。这些步骤确保驱动被正确加载，并且可以与用户空间的应用程序交互，控制GPIO状态。 实验中，通过`ifconfig`命令查看和修改IP地址，确保网络通信的顺畅。`mount -t nfs`命令用于挂载NFS文件系统，允许在开发板和PC之间共享文件。驱动程序的编译和执行是在开发板的终端中进行的，这样可以直接观察到硬件响应，例如LED的亮灭。 这个实验不仅强化了对Linux内核驱动开发的理解，也涵盖了硬件交互、网络通信和文件系统操作等多个方面，是学习嵌入式Linux系统和驱动开发的重要实践环节。