vxworks驱动原理——第二章 串口驱动原理（1）

第2章 串口驱动原理

2.1 概述

在早期的计算机系统中，串口是最为常见的也较为简单的外部通信接口，只是现在随着各种方便快捷的外部接口如USB接口、以太网接口的出现，串口的应用逐渐减少。但是串口因为调试简单在许多数据量不大的场合依然较为流行。除了简单的通信功能之外，对于一些简单的计算机系统如单板机等等，由于缺少键盘和显示器，则可以借助串口对目标机中操作系统的运行情况进行监控等等。下图为Tornado开发软件通过串口对目标机上运行的VxWorks操作系统进行监控的结构原理图。

图2.1 Tornado通过串口对vxWorks操作系统进行监控

如第一章所述，设备的驱动程序分为与硬件相关部分和硬件无关部分，硬件无关部分实现了一系列通用的数据接口，而硬件相关部分则负责具体的硬件实现。其中硬件无关部分实现是create、remove、open、close、read、write、ioctl等7个通用的函数接口。

这7个函数的原型在文件ioLib中进行定义。分别为：

int creat(const char *name,int flag)：该函数创建了一个文件描述符fd。其中name为一个抽象文件的文件路径，这个抽象可以指硬盘上保存的一个文件，也可以是一个以字符串表示的一个设备，当文件描述符创建完毕后自动以参数flag打开该文件。

STATUS remove(const char *name)：移除文件，name表明文件路径。

int open(const char *name,int flags,int mode)；打开文件，准备访问。name为文件路径,flags为打开方式如只读、只写、读写以及不存在可创建等，mode为打开模式只有在NFS文件系统下才有效。打开成功后返回文件描述符。

STATUS close(int fd)；关闭文件。fd为文件描述符。

int read(int fd,char *buffer,size_t maxbytes)；从文件描述符fd指定的文件中读取最多maxbytes个字节，保存在buffer指定的位置。可能会由于文件长度的原因，实际读取的字节数小于maxbytes，函数返回实际读出的字节数。

int write(int fd,char *buffer,size_t nbytes)；向文件描述符fd指定的文件中写入nbytes个字节的数据，原数据保存在buffer只能的内存中。可能会由于buffer空间等原因，实际写入的字节数小于nbytes，函数返回实际写入的字节数。

int ioctl(int fd,int function,int arg)；控制函数，主要用于设置或读取设备的工作方式等特性。

上述这7个通用接口，也就是串口驱动的一个最根本的需求，即通过这几个函数就可以实现对串口控制芯片i8250的操作。下面进行详细分析。