Навчання розробці драйверів Linux за допомогою Raspberry Pi

Я хотів би написати драйвер пристрою Linux для реального апаратного пристрою. Які периферійні пристрої Raspberry Pi добре підходять? В основному мені потрібно наступне:

1. Він повинен бути досить маленьким для початківця (максимум кілька місяців, краще кілька тижнів).

2. Таблиця даних повинна бути доступною. Спочатку я думав про USB-Ethernet-адаптер, але схоже, що у нього дуже обмежена таблиця даних.

Будь-які ідеї? Може бути щось на кшталт того, щоб змусити серійну консоль працювати над GPIO?

Дізнатися, як писати драйвери, може бути важко при взаємодії зі складними пристроями та / або складними шинами. Через це я б рекомендував або використовувати деякі прості і добре відомі пристрої (ігноруючи існуючу реалізацію їх драйверів у ядрі), наприклад пристрої I²C / SPI, які зазвичай використовуються з мікроконтролерами. Наприклад, ви можете знайти будь-який пристрій, який "підтримується" спільнотою Arduino (мається на увазі, що на нього є бібліотека / документація) і спробувати використовувати його з RaspberryPi.

Якщо цього недостатньо або ви не хочете купувати занадто багато обладнання, можете створити його самостійно. Просто знайдіть якийсь мікроконтролер (наприклад, атмега чи щось подібне), створіть програму, щоб він став деяким пристроєм, а потім спробуйте взаємодіяти з ним за допомогою драйверів Linux. Таким чином ви можете легко створювати програми, які будуть імітувати різні класи пристроїв. А оскільки ви самі будете писати свою «прошивку», це допоможе вам налагодити проблеми.

Для цього вам потрібні деякі навички програмування мікроконтролерів, але навчитися програмуванню з Arduino важко, і я вважаю, що це корисні знання для програміста-драйвера.

Особисто я почав би з дуже простого пристрою, наприклад, одного або декількох світлодіодів, підключених безпосередньо до шпильок GPIO.

Ви можете або придбати пристрій, готовий до підключення, або підключити власний.

Причиною цього я вважаю, що налагодження драйверів, як правило, набагато складніше, ніж звичайна програма, тому корисна проста проблема для початку, також ви можете використовувати цей код як метод налагодження для більш складних пристроїв (статус вимкнено штифт GPIO для приєднання до осцилографа), де важливі терміни.

Якщо інтерес є драйвер ядра для LedBorg доступні тут , джерело повинен бути досить простий приклад для водіння GPIO шпильки через регулярні проміжки часу.

Найпростіший "пристрій", на який можна написати драйвер апаратного забезпечення (якщо розробка драйверів апаратних засобів - це ваша річ), може бути таким же простим, як світлодіод (я додав лапки, оскільки технічно світлодіод - це не пристрій, але він все ще є частиною апаратне забезпечення), як запропонував @PiBorg.

Іншим вибором можуть бути такі прості в інтерфейсі пристрої / компоненти, як фоторезистори, пасивні інфрачервоні датчики (короткі: PIR), температурні датчики, вентилятори ПК (бажано, 4-провідний вентилятор, який дозволяє не тільки контролювати, але і керувати RPM), світлодіодні крапкові матриці тощо. В основному такі прості пристрої дозволять вам мати мінімум на апаратному забезпеченні (щоб ви могли бачити і торкатися того, що ви насправді досягли), і в той же час ви можете дізнатися про безліч тем, які використовуються для набагато складніших пристроїв, де складність здебільшого пов'язана з протоколом, який вони використовують.

Зверніть увагу і на те, що не потрібно зайву милю, копаючи модулі ядра. Звичайно, якщо ти хочеш це зробити, ніхто тебе не зупиняє. :)

Ось приклад взаємодії пасивного інфрачервоного датчика (я збираюся перевірити його незабаром, коли мій PIR буде доставлений: 3). Ви можете взяти це і почати копати глибше у світ ядра Linux, щоб побачити, як можна, наприклад, створити драйвер ядра, який працює з PIR.