vxworks嵌入式操作系統(tǒng)下串行設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)思路

1. 概 述

我們在基于vxworks嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)產(chǎn)品時，經(jīng)常會根據(jù)自行設(shè)計(jì)的硬件電路開發(fā)專用的驅(qū)動程序。Vxworks下的驅(qū)動程序根據(jù)設(shè)備的不同特性,，大體可分為：char driver、serial driver、bLOCk driver、end driver、scsi driver等類型，其中以char driver最簡單，最基礎(chǔ)，以serial driver最常用。掌握驅(qū)動程序的基本工作流程，無論對我們開發(fā)上層的應(yīng)用還是自己編寫相應(yīng)的驅(qū)動程序，都很有幫助。本文主要以i8250串口驅(qū)動程序?yàn)槔?，介紹一下串行驅(qū)動程序編寫的基本思路。

驅(qū)動程序，簡而言之就是對具體的硬件設(shè)備進(jìn)行管理和服務(wù)的程序。為了提高代碼的可移植性，vxworks將所有的輸入/輸出設(shè)備都看成是一個文件，我們對設(shè)備的輸入/輸出操作，都可以看作是對指定文件的讀寫操作。例如，我們用c 標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)open()打開一個文件，可以是打開一個傳統(tǒng)意義上的文本文件，也可以是指定一個輸入/輸出設(shè)備，如指定對某一個串口的輸入/輸出操作。在vxworks操作系統(tǒng)中，驅(qū)動程序的主要作用是完成對相關(guān)設(shè)備的讀、寫、打開、建立、關(guān)閉及控制等功能中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)，具體情況視具體的設(shè)備及設(shè)計(jì)要求而定。

概括的說，驅(qū)動程序主要完成以下幾項(xiàng)工作：

(1)相關(guān)設(shè)備的初始化。

(2)底層輸入/輸出函數(shù)與上層標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出函數(shù)的掛接。

(3)相關(guān)設(shè)備與對應(yīng)驅(qū)動程序的掛接。

我們就按照這個思路，以I8250串口為例，分析一下串行設(shè)備驅(qū)動程序的編寫及加載流程。首先，給出串行設(shè)備驅(qū)動的結(jié)構(gòu)框圖：

需要說明的是，ttyDrv是一個虛擬的設(shè)備驅(qū)動，與tylib一起，用于處理I/O系統(tǒng)與底層實(shí)際設(shè)備之間的通信。主要完成以下工作：

(1)處理I/O系統(tǒng)的各種需求，如在driver talbe 中添加相應(yīng)的驅(qū)動條目、創(chuàng)建設(shè)備標(biāo)識符(devise descriptor)。

(2)實(shí)現(xiàn)與上層標(biāo)準(zhǔn)I/O函數(shù)及實(shí)際驅(qū)動程序的無縫連接。其中，ttyDrv完成open和ioctl兩項(xiàng)功能(ttyopen()和ttyioctl())。Tylib完成read和write兩項(xiàng)功能(tyRead()和tyWrite())。

(3)管理輸入/輸出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。

下面，我們結(jié)合圖(一)給出的框圖，以i8250為例，開始分析串行設(shè)備驅(qū)動的設(shè)計(jì)流程。用戶在編寫自己的驅(qū)動程序時，可以不按照系統(tǒng)函數(shù)命名的方法命名，也可以不按照系統(tǒng)給定的方法進(jìn)行函數(shù)功能的劃分，但其初始化及實(shí)現(xiàn)流程卻不能改變。

2. 驅(qū)動程序設(shè)計(jì)流程分析

⑴ i8250相關(guān)硬件設(shè)備的初始化。

編寫驅(qū)動程序的第一步是完成相關(guān)硬件的初始化。與I8250相關(guān)的硬件初始化函數(shù)主要有以下三個：sysSerialHwInit()、i8250HrdInit()、i8250InitChannel()，其調(diào)用順序是：sysSerialHwInit()ài8250HrdInit()ài8250InitChannel()，這條工作鏈的主要作用是，完成對I8250_CHAN數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的初始化。

下面對分別這幾個函數(shù)的功能介紹一下：

l

sysSerialHwInit()

本函數(shù)完成的主要任務(wù)是初始化設(shè)備的中斷向量、串口的通信模式及相關(guān)存貯器，在函數(shù)的最后調(diào)用i8250HrdInit()對I8250_CHAN結(jié)構(gòu)進(jìn)一步初始化。

void sysSerialHwInit (void)

{

int i;

for (i=0;i

{

i8250Chan[i].int_vec = devParas[i].vector; /*初始化中斷向量*/

i8250Chan[i].channelMode = 0; /*初始化SIO_MODE 可以是INT或POLL*/

i8250Chan[i].lcr = UART_REG(UART_LCR,i); /*初始化line control register*/

………………………