Linux LED调试-平芜编程栈

前言

LED指示灯，即发光二极管指示灯，是一种以发光二极管为核心光源的电子元件，主要用于显示设备或电路的工作状态。‌其核心作用是通过不同颜色和闪烁模式的灯光，直观反映设备的运行情况，例如电源供应、连接状态或信号传输等，从而便于用户快速判断设备是否正常工作或诊断故障。‌

Linux LED驱动开发主要涉及两种方式：一是编写自定义的字符设备驱动直接操作硬件寄存器；二是利用内核内置的LED子系统，通过设备树配置。

Linux内核原生已经支持LED驱动，其中内核文档路径为：linux-x.xx/Documentation/devicetree/bindings/leds，其描述了相应的设备树节点如何编写。

这里推荐使用‌Linux内核内置LED驱动，减少重复的工作。Linux内核提供基于platform框架的GPIO LED驱动（文件路径为：drivers/leds/leds-gpio.c）。

DTS配置参考

LEDS_GPIO的DTS配置参考

leds { compatible = "gpio-leds"; timer_led { gpios = <&gpioc 0 GPIO_ACTIVE_LOW>; label = "timer_led"; linux,default-trigger = "timer"; default-status = "on"; status = "okay"; }; };

LEDS_PWM的DTS配置参考

pwm-leds { compatible = "pwm-leds"; pinctrl-names = "default"; pinctrl-0 = <&pinctrl_pwm1>; pwm-led@1 { label = "pwmled"; pwms = <&pwm 1 50000 1>; max-brightness = <255>; linux,default-trigger = "heartbeat"; }; }; pinctrl: pinctrl@xxxxxxxx { pinctrl_pwm1: pwm1-grp { test,pins = "gpioc-1"; test,pin-function = <6>; test,pin-pud = <ENABLE_PULL_UP>; test,pin-drv = <DRV_LEVEL3>; }; };

LEDS_GPADC的DTS配置参考

leds_gpadc { compatible = "gpadc-leds"; ir_led { label = "ir_led"; gpadc_channel = <1>; linux,default-trigger = "timer"; default-state = "on"; status = "okay"; }; };

内核配置参考

LEDS_GPIO的内核配置参考

CONFIG_NEW_LEDS=y CONFIG_LEDS_CLASS=y CONFIG_LEDS_GPIO=y CONFIG_LEDS_TRIGGERS=y （触发器功能根据实际情况来打开） CONFIG_LEDS_TRIGGER_TIMER=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_ONESHOT=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_MTD=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_HEARTBEAT=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_BACKLIGHT=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_CPU=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_ACTIVITY=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_GPIO=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_DEFAULT_ON=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_TRANSIENT=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_CAMERA=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_PANIC=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_NETDEV=y

LEDS_PWM的内核配置参考

CONFIG_NEW_LEDS=y CONFIG_LEDS_CLASS=y CONFIG_LEDS_PWM=y CONFIG_LEDS_TRIGGERS=y （触发器功能根据实际情况来打开） CONFIG_LEDS_TRIGGER_TIMER=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_ONESHOT=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_MTD=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_HEARTBEAT=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_BACKLIGHT=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_CPU=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_ACTIVITY=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_GPIO=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_DEFAULT_ON=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_TRANSIENT=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_CAMERA=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_PANIC=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_NETDEV=y

LEDS_GPADC的内核配置参考

CONFIG_NEW_LEDS=y CONFIG_LEDS_CLASS=y CONFIG_LEDS_GPADC=y CONFIG_LEDS_TRIGGERS=y（触发器功能根据实际情况来打开） CONFIG_LEDS_TRIGGER_TIMER=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_ONESHOT=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_MTD=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_HEARTBEAT=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_BACKLIGHT=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_CPU=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_ACTIVITY=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_GPIO=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_DEFAULT_ON=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_TRANSIENT=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_CAMERA=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_PANIC=y CONFIG_LEDS_TRIGGER_NETDEV=y

验证测试参考

1. 配置好LED相关的DTS和内核配置后，编译并烧录固件，主控板正常启动。

2. 验证LEDS_GPIO，输入操作命令并观察对应的LED的亮灭情况，例如：

# cat /sys/class/leds/timer_led/trigger （查看当前的触发器类型。） none [timer] oneshot mtd nand-disk heartbeat backlight gpio cpu cpu0 activity default-on transient flash torch panic netdev mmc0 mmc1 # echo heartbeat > /sys/class/leds/timer_led/trigger（改变触发器类型为心跳触发类型。） # cat /sys/class/leds/timer_led/trigger （查看当前的触发器类型。） none timer oneshot mtd nand-disk [heartbeat] backlight gpio cpu cpu0 activity default-on transient flash torch panic netdev mmc0 mmc1 # echo timer > /sys/class/leds/timer_led/trigger（改变触发器类型为定时器触发类型。） # cat /sys/class/leds/timer_led/trigger（查看当前的触发器类型。） none [timer] oneshot mtd nand-disk heartbeat backlight gpio cpu cpu0 activity default-on transient flash torch panic netdev mmc0 mmc1 # cat /sys/class/leds/timer_led/delay_on （查看当前定时器触发的亮灯延时时间。） 500 # cat /sys/class/leds/timer_led/delay_off （查看当前定时器触发的灭灯延时时间。） 500 # echo 3000 > /sys/class/leds/timer_led/delay_on（改变定时器触发的亮灯延时时间为3000ms。） # cat /sys/class/leds/timer_led/delay_on（查看当前定时器触发的亮灯延时时间。） 3000 # echo 3000 > /sys/class/leds/timer_led/delay_off（改变定时器触发的灭灯延时时间为3000ms。） # cat /sys/class/leds/timer_led/delay_off（查看当前定时器触发的灭灯延时时间。） 3000

3. 验证LEDS_PWM，输入操作命令并观察对应的LED的亮灭情况，例如：

# echo 2 > /sys/class/leds/pwmled/brightness # echo 4 > /sys/class/leds/pwmled/brightness # echo 12 > /sys/class/leds/pwmled/brightness # echo 16 > /sys/class/leds/pwmled/brightness # echo 20 > /sys/class/leds/pwmled/brightness # echo 24 > /sys/class/leds/pwmled/brightness # echo 28 > /sys/class/leds/pwmled/brightness

4. 验证LEDS_GPADC，输入操作命令并观察对应的LED的亮灭情况，例如：

# cat /sys/class/leds/ir_led/trigger none [timer] oneshot mtd nand-disk heartbeat backlight gpio cpu cpu0 activity default-on transient flash torch panic netdev mmc0 mmc1 # cat /sys/class/leds/ir_led/delay_on 500 # cat /sys/class/leds/ir_led/delay_off 500 # echo 3000 > /sys/class/leds/ir_led/delay_off # cat /sys/class/leds/ir_led/delay_off 3000 # echo 3000 > /sys/class/leds/ir_led/delay_off # cat /sys/class/leds/ir_led/delay_off 3000

常见问题

配置了LED的Devicetree和Menuconfig是正确的但是LED控制打开后始终不亮

【问题现象】

调试的PCB板子或整机正常上电后，配置了LED的Devicetree和Menuconfig是正确的但是LED软件控制打开后始终不亮。

【解决方法】

下面以某个LED-红绿双色灯的电路原理图为例。

1. 可以先检查LED部分的电路是否正常。比如LED-R软件控制打开后始终不亮，可以先检查D11是否贴反或虚贴，然后再检查R778是否漏贴或虚贴，最后LED-R直接飞线
接地，查看D11的R灯是否可以正常亮。

2. LED部分的电路检查正常后，可以跑软件进行控制下LED（比如：LED-R）。

配置了LED的Devicetree和Menuconfig后发现LED控制打开后LED灯反而是灭的

【问题现象】

配置了LED的Devicetree和Menuconfig后发现LED控制打开后LED指示灯反而是灭的。

【解决方法】

1. 可以先检查DTS的LED部分配置是否正确。比如下面的LED节点配置中，“gpios = <&gpioc 18 1>”配置的led2实际上打开时GPIOC18置为低电平了，因为此时的GPIO_ACTIVE_LOW的值实际上就是1而不是0，GPIO_ACTIVE_HIGH的值实际上就是0而不是1，建议使“GPIO_ACTIVE_LOW”或“GPIO_ACTIVE_HIGH”来表示。

leds { compatible = "gpio-leds"; led@0 { label = "led0"; gpios = <&gpioc 14 GPIO_ACTIVE_LOW>; default-state = "on"; ; led@1 { label = "led1"; gpios = <&gpioc 15 GPIO_ACTIVE_LOW>; default-state = "on"; }; led@2 { label = "led2"; gpios = <&gpioc 18 1>; default-state = "on"; }; };

2. 检查并正确修改DTS的LED部分配置后，跑软件进行控制LED（比如：led2）,观察LED指示灯的亮灭情况。