基于嵌入式硬件平臺的劃片機視覺系統設計

3.2 ARM Linux設備驅動編寫

Linux的內核是由設備管理、進程管理、文件系統和內存管理一起組成，Linux設備驅動可以分為字符類設備，網絡接口類設備，塊類設備和其他非標準驅動。PCI設備被看作是字符型設備。每個PCI外設都由一個總線號、一個設備號和一個功能號來標示，共有3個訪問空間，即I/O端口、內存空間和配置寄存器。PCI配置空間由256個字節組成，且每個設備功能都有一個配置空間，用于決定PCI器件的工作方式和映射到系統中的地址。

添加系統的PCI設備驅動主要步驟：

(1)創建1個PCI設備，命令：mknod pci_dev c247 0，其中c表示字符設備，247表示主設備號，0代表次設備號。

(2)初始化外部設備，將函數pci_ dev_ init()添加到ARMlinux/linux/drivers/chal/mem.c文件的chr _dev_ init()中，chr _dev _init()將在系統啟動時被調用，會完成設備驅動的初始化工作：

(3)設備驅動文件pci__dev.c的編寫。設備注冊接口函數，中斷處理函數等構成了PCI設備驅動主要代碼。即file_operationgs根據S3C2510的PCI配置寄存器所給定的基址來讀寫數據。PCI定義的I/O空間是32位地址空間，內存和I/O可使用相同的配置接口。

(4)PCI設備的加載。ARMlinux不支持設備驅動的動態加載，因此需要把驅動編譯到ARM Linux內核中，首先需修改makefile文件，添加下行：obj_$(CONFIG_ PCI_ DEV)+=pci _dev.o接著修改config.in， 添 加 ：boolpci _dev installCONFIGPCI DEV，添加這行的目的是為了在配置目標板Linux系統內核時以便對這個設備進行選擇。最后在目標系統的makefile中添加設備節點：pci _dev，C，247，0這樣在配置Linux內核時就可以選擇pci_dev install，然后進行編譯，這樣PCI設備驅動就加載到了ARM Linux系統中。

4 主控單元圖像采集編程

內核針對數碼攝像頭等視頻設備提供V4L函數接口，V4L提供針對視頻設備進行基本的I/O操作的接口函數如：open、read、write、close，中斷處理，內存映射及I/O通道的控制ioctl等，并定義在struct file_operations數據結構體中。當應用程序對設備進行諸如open、read、Write、close等系統調用操作時，內核將通過file_operation結構訪問驅動程序提供的函數接口.具體的采集程序如下：

PCI接口視頻采集流程如圖5所示。

V4L為視頻采集圖像提供兩種方案①：read()直接讀取，②：mmap()內存映射。read()通過內存緩沖區