1 引言
在嵌入式系統(tǒng)中基于ARM微核的嵌入式處理器已經(jīng)成為市場(chǎng)主流,。隨著ARM技術(shù)的廣泛應(yīng)用,，建立面向ARM構(gòu)架的嵌入式操作系統(tǒng)成為測(cè)量行業(yè)的熱點(diǎn)問(wèn)題,。在LINUX操作系統(tǒng)中添加新的外部設(shè)備時(shí)，只需為其添加對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序即可,。介紹另一種驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)方式,，即采用MISC類設(shè)備。其實(shí)質(zhì)也是一個(gè)字符設(shè)備,?？蓪⒂脩舾鞣N不同的驅(qū)動(dòng)設(shè)備類型合成到一種類型中，共用一個(gè)主設(shè)備號(hào),，通過(guò)不同的次設(shè)備號(hào)和設(shè)備節(jié)點(diǎn)名來(lái)區(qū)分,。可方便管理這些驅(qū)動(dòng)模塊,。字符型的驅(qū)動(dòng)設(shè)備模塊在掛載時(shí)都要分配主設(shè)備號(hào),、次設(shè)備號(hào)和創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點(diǎn)名，在卸載驅(qū)動(dòng)設(shè)備時(shí)還必須同時(shí)刪掉設(shè)備節(jié)點(diǎn)名,。通過(guò)采用MISC類設(shè)備,，在掛載設(shè)備驅(qū)動(dòng)時(shí)無(wú)須再用到mknod命令分配主設(shè)備號(hào)、次設(shè)備號(hào)和創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點(diǎn)名,，在insmodl掛載之后,，只須mdev—s就能自動(dòng)裝配/dev目錄下的設(shè)備文件。
2 AD7859L的引腳功能描述和寄存器
AD7859L的引腳功能描述如表1所示,。
AD7859L包含一個(gè)控制寄存器,，A/D轉(zhuǎn)換輸出寄存器，狀態(tài)寄存器,，測(cè)試寄存器和10位校正寄存器,。控制寄存器只能寫(xiě)入,，A/D轉(zhuǎn)換輸出寄存器和狀態(tài)寄存器只能讀取,，測(cè)試寄存器和校正寄存器是可讀可寫(xiě)的。
向AD7859L寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí),，數(shù)據(jù)寬度必須是16位,。16位數(shù)據(jù)寫(xiě)入AD7859L時(shí)，既可作為一個(gè)16位字,，也可作為2個(gè)8位字節(jié),，取決于引腳W/B上的邏輯電平。當(dāng)W/B接高電平時(shí),，16位數(shù)據(jù)從DB0傳輸?shù)紻Bl5,，DB0為最低位，DBl5為最高位,。當(dāng)W/B接低電平時(shí),，引腳DB8/HBEN作為高字節(jié)使能,，2個(gè)8位字節(jié)的數(shù)據(jù)從DB0傳輸?shù)紻B7，DB0為最低位,，DB7為最高位,。當(dāng)以2個(gè)8位字節(jié)寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，必須先寫(xiě)低字節(jié),，再寫(xiě)高字節(jié),。16位數(shù)據(jù)的最高2位ADDRl、ADDR0,，通過(guò)編碼決定訪問(wèn)哪一個(gè)寄存器,，后面的14位數(shù)據(jù)寫(xiě)入該寄存器。表2為編碼分布,。
讀寄存器時(shí)必須先設(shè)置控制寄存器的DB6和DB7位,，即RDSLTO和RDSLTl。這2位通過(guò)編碼決定訪問(wèn)哪一個(gè)寄存器,。上電時(shí)這2位初始值是00,，因此讀取操作訪問(wèn)的寄存器是A/D轉(zhuǎn)換輸出寄存器。同寫(xiě)寄存器一樣,，字模式或者字節(jié)模式均可以,。當(dāng)以字節(jié)模式讀校正寄存器時(shí)，必須先讀低字節(jié),。
3 AD7859L驅(qū)動(dòng)程序
操作系統(tǒng)一般提供設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序完成對(duì)特定硬件的控制,，以建立應(yīng)用程序和設(shè)備之間的抽象接口，而不是應(yīng)用程序直接操作硬件,。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)嶋H上是操作硬件的軟件，是內(nèi)核中具有最高特權(quán)級(jí)的,、駐留內(nèi)存的,、可共享的底層硬件處理例程。
采用MISC類設(shè)備來(lái)添加AD7859L驅(qū)動(dòng),。AD7859L的結(jié)構(gòu)體定義語(yǔ)句如下：
從2.6版本內(nèi)核開(kāi)始引入了platform這個(gè)概念,，在開(kāi)發(fā)底層驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，首先要確認(rèn)設(shè)備的地址,、中斷向量號(hào),。在內(nèi)核中添加AD7859L的地址、中斷號(hào),、設(shè)備節(jié)點(diǎn)名,。設(shè)備驅(qū)動(dòng)在加載時(shí)首先需要調(diào)用的入口函數(shù)module_init()，該函數(shù)完成設(shè)備驅(qū)動(dòng)的初始化工作,，如寄存器置位,、結(jié)構(gòu)體賦值等,，其中最重要的工作就是向內(nèi)核注冊(cè)該設(shè)備。在應(yīng)用程序中打開(kāi)設(shè)備文件,，然后利用ioctl()函數(shù)向驅(qū)動(dòng)傳遞各種控制命令,。每一次A/D轉(zhuǎn)換完成后都會(huì)產(chǎn)生中斷，調(diào)用中斷響應(yīng)函數(shù),，將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)寫(xiě)到緩沖區(qū)中,。當(dāng)用戶需要讀取A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)調(diào)用read()函數(shù),，讀取緩沖區(qū)數(shù)據(jù),。驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)如圖1所示。
3.1 平臺(tái)資源
在2.6內(nèi)核中將每個(gè)設(shè)備的資源用結(jié)構(gòu)platform_device描述,，該結(jié)構(gòu)體在/include/linux/platform_device.h中定義,。AD7859L驅(qū)動(dòng)的平臺(tái)資源如下。在文件/arch/arm/roach—s3c2410/devs.c中添加下述結(jié)構(gòu)體,。
該宏定義在map.h文件中,。第二組描述了AD7859L設(shè)備的中斷向量號(hào)。flags描述資源類型,，設(shè)備驅(qū)動(dòng)會(huì)根據(jù)flags來(lái)獲取相應(yīng)的資源信息,。在結(jié)構(gòu)體static struct platform_device*smdk2410_devices[]__initdata添加上述s3c_device_ad7859ADC平臺(tái)資源。該結(jié)構(gòu)體在/arch/arm/mach—s3c2410/mach—smdk2410.C文件中定義,。
3.2 MISC類設(shè)備
在AD7859L的結(jié)構(gòu)體內(nèi)創(chuàng)建一個(gè)miscdevice類型設(shè)備驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)體指針,，增添一個(gè)misc類型設(shè)備。該結(jié)構(gòu)體在/include/miscdevice.h中定義,。
在AD7859L驅(qū)動(dòng)的probe函數(shù)中調(diào)用misc_register(stmctmiscdevice*misc)函數(shù),，對(duì)misc類設(shè)備注冊(cè)，這個(gè)函數(shù)會(huì)為內(nèi)核注冊(cè)一個(gè)misc類型設(shè)備,，如果minor被設(shè)置為MISCDYNAMIC_MINOR,，系統(tǒng)會(huì)動(dòng)態(tài)的為該設(shè)備分配一個(gè)次設(shè)備號(hào)，用以區(qū)分其他的設(shè)備,。不同類型的設(shè)備調(diào)用的設(shè)備注冊(cè)和注銷函數(shù)有所不同,。misc類設(shè)備的注銷函數(shù)為misc_deregister(struct miscdevice}misc)。成功均返回零,，否則返回一個(gè)錯(cuò)誤代碼,。
3.3 應(yīng)用
測(cè)試的應(yīng)用程序相對(duì)簡(jiǎn)單，利用open函數(shù)打開(kāi)設(shè)備文件,，通過(guò)ioctl函數(shù)設(shè)置AD7859L的各個(gè)采樣參數(shù),，包括選擇哪幾路通道進(jìn)行采樣，采樣的時(shí)間間隔，采樣的方式等等,。利用read函數(shù)讀取緩沖區(qū)數(shù)據(jù),，在程序退出時(shí)調(diào)用close函數(shù)關(guān)閉設(shè)備文件。
4 結(jié)語(yǔ)
AD7859L是一款高速,、低功耗的模數(shù)轉(zhuǎn)換器,，在測(cè)量行業(yè)有著很廣闊的應(yīng)用前景。隨著大家對(duì)Linux的認(rèn)可,，嵌入式Linux會(huì)被越來(lái)越多的人所接受,。通過(guò)介紹在Linux下以MISC類設(shè)備方式開(kāi)發(fā)AD7859L的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，讓大家更清楚的理解MISC類型設(shè)備的操作方法,。