5.16. RGB LED как platform device: управление через MMIO
=========================================================

Описание
--------

В этом разделе мы реализуем управление RGB-светодиодом как символьным устройством через
прямой доступ к GPIO-регистрам (MMIO) на Raspberry Pi 3. Это логическое продолжение темы 5.14,
где мы познакомились с принципами Memory-Mapped I/O.

Мы создаём драйвер, который:

- отображает физическую область GPIO в память ядра (через `ioremap()`);
- настраивает 3 GPIO (16, 20, 21) как выходы;
- управляет состоянием GPIO через регистры `GPSET0` и `GPCLR0`;
- создаёт символьное устройство `/dev/myrgb`, через которое можно управлять цветом.

---

Подключение RGB-светодиода
---------------------------

Используем 3 GPIO:

+-----------+------------+----------------+
| Цвет      | GPIO       | Назначение     |
+===========+============+================+
| Красный   | GPIO 16    | LED_R          |
+-----------+------------+----------------+
| Зелёный   | GPIO 20    | LED_G          |
+-----------+------------+----------------+
| Синий     | GPIO 21    | LED_B          |
+-----------+------------+----------------+

Резисторы 220–330 Ом на каждый цвет обязательны. Катод подключается к GND.

---

Управление устройством
-----------------------

После загрузки модуля создаётся устройство `/dev/myrgb`.

Примеры:

.. code-block:: bash

    echo "r" > /dev/myrgb       # включить красный
    echo "gb" > /dev/myrgb      # зелёный и синий
    echo "rgb" > /dev/myrgb     # все цвета
    echo "off" > /dev/myrgb     # выключить всё

Состояние можно прочитать:

.. code-block:: bash

    cat /dev/myrgb
    # GPIO R: 1, G: 0, B: 1

---

MMIO-регистры Raspberry Pi
---------------------------

Базовый адрес: ``0x3F200000``

+----------------+--------------+------------------------+
| Название       | Смещение     | Назначение             |
+================+==============+========================+
| GPFSEL2        | 0x08         | настройка GPIO 10–19   |
+----------------+--------------+------------------------+
| GPSET0         | 0x1C         | установка GPIO 0–31    |
+----------------+--------------+------------------------+
| GPCLR0         | 0x28         | сброс GPIO 0–31        |
+----------------+--------------+------------------------+

---

Функции драйвера
-----------------

- `set_gpio_output(gpio)` — перевод GPIO в режим вывода;
- `gpio_on(gpio)` / `gpio_off(gpio)` — установить/сбросить пин;
- `rgb_write()` — анализирует команды (`r`, `g`, `b`, `off`);
- `rgb_read()` — возвращает состояние каждого пина;
- `ioremap()` / `iounmap()` — отображение и освобождение памяти;
- `misc_register()` — регистрация устройства `/dev/myrgb`.

---

Тестирование
------------

1. Компиляция:

.. code-block:: bash

    make

2. Загрузка:

.. code-block:: bash

    sudo insmod rgb_led_mmio.ko
    ls /dev/myrgb

3. Управление:

.. code-block:: bash

    echo "g" > /dev/myrgb
    cat /dev/myrgb

4. Выгрузка:

.. code-block:: bash

    sudo rmmod rgb_led_mmio

---

Вывод
-----

Мы реализовали полноценный MMIO-драйвер RGB LED, получивший минимальный символьный интерфейс.
Он позволяет полностью контролировать физическое устройство без использования GPIO-фреймворка или GPIOD.

На следующем этапе мы рассмотрим описание RGB LED в Device Tree и подключение через GPIOD и LED class.