嵌入式系統(tǒng)中實時時問的獲取
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Linux系統(tǒng)中有三種類型的設(shè)備：字符設(shè)備、塊設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。字符設(shè)備是指發(fā)送和接收數(shù)據(jù)以字符的形式進行，無需緩沖直接存取，在對字符設(shè)備發(fā)出讀寫請求后，實際的硬件I／0隨即發(fā)生；而塊設(shè)備則是對數(shù)據(jù)緩沖區(qū)進行讀寫并可以隨機訪問，操作是以塊為單位。而網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與字符設(shè)備、塊設(shè)備有很大的不同，用于對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制和管理。DSl302顯然屬于字符設(shè)備。
2．6版本的Linux內(nèi)核和2．4版本存在很大的不同，在模塊的開發(fā)和設(shè)計上也是如此。在這里使用的內(nèi)核版本是Linux一2．6．13。首先，驅(qū)動程序作為一個模塊可以動態(tài)加載進內(nèi)核也可以動態(tài)的從內(nèi)核中卸載掉，在加載和卸載的過程中實際伴隨的是驅(qū)動程序向內(nèi)核的注冊與注銷。在驅(qū)動程序的代碼中會有兩個函數(shù)分別在模塊加載和卸載過程中調(diào)用DSl302_init()、DSl302_exit()，在其中再調(diào)用register_chrdev()、unregister_chrdev()用以向內(nèi)核注冊和注銷一個設(shè)備驅(qū)動程序。在2．6內(nèi)核版本中，用如下方法聲明這兩個函數(shù)給內(nèi)核：
Module_init(DS1302_init)：
Module_exit(DSl302_exit)：
在DSl302_init()函數(shù)中除調(diào)用字符設(shè)備的注冊函數(shù)外，還有一個重要任務(wù)，就是配置需要用到的三條I／0口線：PBO、PBl0、PBll。配置過程包括：B端口控制器時鐘使能、通用I／O口使能、輸出使能、上拉電阻使能、三個口線上的同步數(shù)據(jù)輸出使能，另外通過置PIOB_CODR寄存器使三個引腳輸出低電平。代碼如下：本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/152515.htm
其中va_sys是一個結(jié)構(gòu)體，包含了AT9lRM9200處理器內(nèi)的全部寄存器，通過一條語句：AT91PS_SYS va_sys=(AT91PS SYS)AT91C_VA_BASE_SYS，把所有寄存器的最低地址賦給va_sys，這樣結(jié)構(gòu)體中的寄存器名稱就和實際的地址對應(yīng)起來了。注意：這里用到的地址都是經(jīng)過映射過的虛擬地址，在實際運行中會通過處理器內(nèi)部的MMU單元轉(zhuǎn)換為實際的物理地址發(fā)往地址總線。上述代碼中的AT91C_PI0_PBO等等是一些常數(shù)的宏定義用于寄存器賦值，比如：#define AT9lC_PIO_PBO(10)，它們定義在AT91RM9200．h頭文件中。
在驅(qū)動程序中，file_operations是一個重要的結(jié)構(gòu)體，通過它把針對設(shè)備的具體操作注冊給內(nèi)核的統(tǒng)一接口。結(jié)構(gòu)體中全是函數(shù)指針，DSl302驅(qū)動程序中用到的函數(shù)有：open、release、ioctl，用于設(shè)備的打開與釋放、設(shè)備的讀寫以及設(shè)備的控制。對DSl302的讀寫都是在dsl302_ioctl()中調(diào)用相應(yīng)的讀寫函數(shù)實現(xiàn)的。
下面具體分析一下驅(qū)動程序中向DSl302發(fā)送單個字
代碼中用到的at91_set_gpi0_value()函數(shù)定義在內(nèi)核的Gpio．c文件中，最終是對10控制器的PIO_SODR(置位輸出數(shù)據(jù)寄存器)或PIO_CODR(清零輸出數(shù)據(jù)寄存器)賦值以使相應(yīng)引腳輸出需要的電平。
經(jīng)過測試，短時間內(nèi)誤差不明顯，但時鐘芯片存在積累誤差并且易受環(huán)境影響，連續(xù)幾天運行下來，誤差有數(shù)秒之多。所以，嵌入式系統(tǒng)需要通過某種方法定期使用標準時間向時鐘芯片對時，以消除誤差。下面要介紹的GPS接收機方案就可以做到這點。
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