基于嵌入式Linux多磁控管電源控制系統設計
2、驅動程序的編寫和Linux內核的裁剪
設計采用Linux操作系統作為操作平臺。從Linux系統發展的過程來看,Linux從最開始就是一個開放的系統,并且遵循著源代碼開放的原則,它是一個穩定的網絡操作系統,作為嵌入式系統有如下優勢。
(1) Linux的源碼開放性允許任何人可以修改它的源代碼。這樣可以降低開發的成本,另一方面可以提高開發成本。(2) Linux支持X86、ARM、MIPS、SH等多種體系結構,并且已經移植到多種硬件平臺。(3)Linux有獨特的內核模塊機制,它可以根據用戶需要,實時的將某模塊插入到內核或者從內核中移走。(4)linux系統內核精簡、高效和穩定,能夠充分發揮硬件功能,因此比其他操作系統運行更高效率。(5)Linux是首先支持TCP/IP協議棧的操作系統,它的內核在網絡方面非常的完。www.51kaifa.com
因為嵌入式開發的目標環境針對特定的操作系統,因此采用宿主機/目標機的方式,在PC機上裝Linux操作系統,建立交叉編譯環境arm-gcc。然后為設計系統硬件編寫特定驅動程序,主要包括顯示模塊和串口通訊模塊的驅動功能。
2.1液晶顯示模塊完成人機友好界面的數據驅動,對圖形具有顯示能力,設計中采用模塊化的方法設計驅動程序。液晶顯示驅動程序設計的內容如下:
(1)首先對驅動程序管理的硬件進行必要的初試化。(2)初始化設備相關的參數。(3)在內核中注冊設備。其中涉及到重要的結構體為:static struct fb_ops s3c2410fb_ops;(4)其他的初始化工作。int __init s3c2410fb_init(void);int __init s3c2410fb_setup(char *options)。
2.2串口通訊完成主控芯片發送數據和命令給從芯片,使從芯片完成端口的波形輸出,通過輸出的波形控制大功率設備的功率。同時大功率設備通過測量電路反饋實際功率給從芯片,從芯片通過串口發送數據給主控芯片顯示正確的功率數據,方便用戶查看。串口驅動的設計內容:
(1)初始化串口相關的硬件設備。涉及到重要的結構體為:
static struct tty_driver normal, callout;
static struct tty_struct *s3c2410_table[UART_NR];
static struct termios *s3c2410_termios[UART_NR];
static struct *s3c2410_termios_locked[UART_NR]。
(2)注冊中斷服務程序。接受中斷服務程序:
static void s3c2410uart_rx_interrupt(int irq, void *dev_id,,struct pt_regs *regs);
發送中斷服務程序:
static void s3c2410uart_tx_interrupt(int irq, void *dev_id, ,struct pt_regs *reg);
(3)在內核中注冊設備。uart_register_driver(s3c2410_reg)。
(4)設備的加載和卸載。module_init(s3c2410uart_init);module_init(s3c2410uart_init)。
設計好硬件驅動程序后,為控制主芯片裁剪Linux內核以適合控制設備的需要。進入PC機Linux操作系統,進入ViVi原代碼目錄,執行“make menuconfig”命令開始配置內核。配置完畢以后再執行“make”命令便宜ViVi。將ViVi的映像文件通過JTAG燒寫到設計好的硬件電路板中。
進入Linux內核文件中執行“make menuconfig”命令開始配置Linux內核文件,選上要使用的驅動選項并根據電路板實際芯片模塊配置內核,最后使用“make”命令編譯內核文件。如果編譯出問題需要修改內核文件。編譯成功以后通過串口將生成的映像文件下載到電路板中。之后ViVi 就可以啟動下載好的內核文件。內核的設計及其調試流程圖2—1。
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