vxworks嵌入式操作系統下串行設備驅動程序開發思路

1. 概 述

我們在基于vxworks嵌入式操作系統開發產品時，經常會根據自行設計的硬件電路開發專用的驅動程序。Vxworks下的驅動程序根據設備的不同特性,，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，以serial driver最常用。掌握驅動程序的基本工作流程，無論對我們開發上層的應用還是自己編寫相應的驅動程序，都很有幫助。本文主要以i8250串口驅動程序為例，介紹一下串行驅動程序編寫的基本思路。

驅動程序，簡而言之就是對具體的硬件設備進行管理和服務的程序。為了提高代碼的可移植性，vxworks將所有的輸入/輸出設備都看成是一個文件，我們對設備的輸入/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 標準庫函數open()打開一個文件，可以是打開一個傳統意義上的文本文件，也可以是指定一個輸入/輸出設備，如指定對某一個串口的輸入/輸出操作。在vxworks操作系統中，驅動程序的主要作用是完成對相關設備的讀、寫、打開、建立、關閉及控制等功能中的一項或幾項，具體情況視具體的設備及設計要求而定。

概括的說，驅動程序主要完成以下幾項工作：

(1)相關設備的初始化。

(2)底層輸入/輸出函數與上層標準輸入/輸出函數的掛接。

(3)相關設備與對應驅動程序的掛接。

我們就按照這個思路，以I8250串口為例，分析一下串行設備驅動程序的編寫及加載流程。首先，給出串行設備驅動的結構框圖：

需要說明的是，ttyDrv是一個虛擬的設備驅動，與tylib一起，用于處理I/O系統與底層實際設備之間的通信。主要完成以下工作：

(1)處理I/O系統的各種需求，如在driver talbe 中添加相應的驅動條目、創建設備標識符(devise descriptor)。

(2)實現與上層標準I/O函數及實際驅動程序的無縫連接。其中，ttyDrv完成open和ioctl兩項功能(ttyopen()和ttyioctl())。Tylib完成read和write兩項功能(tyRead()和tyWrite())。

(3)管理輸入/輸出數據緩沖區。

下面，我們結合圖(一)給出的框圖，以i8250為例，開始分析串行設備驅動的設計流程。用戶在編寫自己的驅動程序時，可以不按照系統函數命名的方法命名，也可以不按照系統給定的方法進行函數功能的劃分，但其初始化及實現流程卻不能改變。

2. 驅動程序設計流程分析

⑴ i8250相關硬件設備的初始化。

編寫驅動程序的第一步是完成相關硬件的初始化。與I8250相關的硬件初始化函數主要有以下三個：sysSerialHwInit()、i8250HrdInit()、i8250InitChannel()，其調用順序是：sysSerialHwInit()ài8250HrdInit()ài8250InitChannel()，這條工作鏈的主要作用是，完成對I8250_CHAN數據結構的初始化。

下面對分別這幾個函數的功能介紹一下：

l

sysSerialHwInit()

本函數完成的主要任務是初始化設備的中斷向量、串口的通信模式及相關存貯器，在函數的最后調用i8250HrdInit()對I8250_CHAN結構進一步初始化。

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*/

………………………