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2010-01-04 10:01:42

设备驱动程序是介于硬件和嵌入式系统eCos内核之间的软件接口,是一种底层的、专用于某一硬件的软件组件。在eCos系统[1]中,设备驱动程序以包(Package)的形式存在,当需要使用该设备时,通过eCos环境配置工具把该设备驱动程序包加载到内核中,编译后生成一个库文件,用户使用时,只需要打开该设备,直接调用接口API函数即可。设备驱动程序的作用如图1所示[2]

  在eCos系统中一般把设备分为4类:字符设备、块设备、网络接口、其他设备。

  SPCE3200是凌阳公司推出的一款32位支持嵌入式系统处理器,其内部具有SD卡控制器,属于块设备类[3]。对SPCE3200内部的SD卡控制器必须编写驱动程序,以便完成SD卡的读写操作。下面将介绍具体实现过程,这里规定SD卡使用“/dev/sd”作为其名称。

  1 建立SD卡驱动程序目录结构

  在编写驱动程序前,首先需要为SD卡驱动建立其目录结构。eCos系统要求所有驱动程序均保存在/packages/devs目录下的对应子目录内,按照图2所示在eCos/ packages/devs/sd/Spce3200 目录下分别建立名为“cdl”“include”“current”3个目录,分别用于存放SD卡驱动所需的cdl文件、驱动程序头文件和源程序文件。

  2  建立SD卡驱动程序文件

  在cdl目录内,首先创建一个叫做“sd_spce3200.cdl”的文件。然后,在src目录内建立一个名为“sd_spce3200.c”驱动程序的源程序,并将名为“sd_card_driver_spce3200.c”的文件复制到src目录内,该文件是凌阳科技提供的针对SPCE3200内部SD卡控制器的基本操作程序。

3 设计SD卡驱动的CDL文件

  组件定义语言CDLComponent Definition Language)是eCos组件框架的一个关键部分。eCos中所有的包都必须具有至少一个CDL脚本对其进行描述[4]CDL脚本包含了该包中所有配置选项的详细信息,并提供了如何对该包进行编译的信息[5]。这里,在CDL文件的模板框架中添加关于SD卡配置项的代码如下:

  cdl_package CYGPKG_DEVS_SD_SPCE3200 {

  display 'SD driver for SPCE3200'

  include_dir cyg/io

  compile sd_card_driver_spce3200.c

  compile -library=libextras.a sd_spce3200.c

  description 'SD driver for SCORE SPCE3200'

  cdl_component CYGPKG_DEVS_SD_SPCE3200_OPTIONS {

  display'CompileOptions'

  flavor rnone

  no_define

  cdl_optionCYGDAT_DEVS_SD_SPCE3200_NAME{

  display 'Device name for theSDDriver'

  flavor data

  default_value{''/dev/sd''}

  description ' This option specifies the name of the sd-card device'

  }

  }

  }

  4  编写SD卡设备表入口

  配置好CDL文件后,便可编写设备I/O函数表宏以及设备表入口宏,分别如下:

  BLOCK_DEVIO_TABLE(sd_spce3200_handlers, // I/O 函数表的标识

  sd_WriteSector,   //SD卡写操作函数

  sd_ReadSector,    //SD卡读操作函数

  NULL,         //选择函数,SD 卡驱动不需要支持

  sd_get_config,    //SD卡配置状态函数

  sd_set_config    //SD卡配置函数

  );

  BLOCK_DEVTAB_ENTRY(sd_spce3200_device,   //SD卡驱动入口标识

CYGDAT_DEVS_SD_SPCE3200_NAME,         //SD卡驱动的名称,在cdl文件里定义

  NULL,          //SD卡驱动不依赖于其他设备

  &sd_spce3200_handlers, //SD 卡设备 I/O 函数表标识

  &SD_Initial,       //SD 卡初始化函数

  0,             //SD卡查找函数

  0              //SD卡驱动的私有指针

  ); 

  5  实现SD卡设备接口函数

  接下来需要实现上面提到的几个接口函数,这些函数是上层访问硬件设备的唯一通道。在凌阳科技提供的sd_card_driver_spce3200.c文件中包含了SD卡初始化、读写操作等函数[6],它们分别为:SD卡初始化函数int __SDDrv_SDDrv_Initial__(void)SD卡扇区写操作函数int _SDDrv_SDDrv_WriteSector_ (unsigned int block, unsigned int blocknum, unsigned  char *outaddr)SD卡扇区读操作函数int _SDDrv_SDDrv_ReadSector_ (unsigned int block, unsigned int blocknum, unsigned char *buf)

  但这些函数都不是基于操作系统的,而是SD卡的基本操作函数。需要将它们封装成eCos操作系统下的驱动程序。这就需要用到凌阳科技提供的SD卡设备驱动接口函数,包括SD卡设备批量写操作函数sd_WriteSector()SD卡设备批量读操作函数sd_ReadSector()SD卡读设备配置状态函数sd_get_config()SD卡设备设置函数sd_set_config()[7]

  完整的SD设备驱动源程序文件的代码如下:

  //--------文件名:sd_spce3200.c------------//

  //----------包含相关头文件-------------//

  #include

  #include

  #include

  #include

  #include

  #include

#include

  #include

  #include

  #include

  #include

  #include

  //-------------驱动函数实现--------------//

  static bool sd_init(struct cyg_devtab_entry* tab)

  {

  bool InitResult = true;

  if(__SDDrv_SDDrv_Initial( )==0

  InitResul=true;

  else

  InitResult=false;

  returen(InitResult);

  }

  static int sd_WriteSector(void* disk, const void* buf_arg, cyg_uint32 *blocks, cyg_uint32   first_block)

  {

  cyg_intret=ENOERR;

  ret=__SDDrv_SDDrv_WriteSector__(first_block,*blocks,(cyg_uint8 *)buf_arg); (1)

  return ret;

  }

  static int sd_ReadSector(void* disk, void* buf_arg, cyg_uint32 *blocks, cyg_uint32 first_block)

  {

  cyg_int32 ret = ENOERR;

  ret = __SDDrv_SDDrv_ReadSector__(first_block,*blocks,(cyg_uint8*)buf_arg); (1)

  return ret;

  }

  static Cyg_ErrNo sd_get_config(disk_channel* chan, cyg_uint32 key, const void* buf, cyg_uint32* len)

  {

  return -EINVAL;

  }

  static Cyg_ErrNo sd_set_config(disk_channel* chan, cyg_uint32 key, const void* buf, cyg_uint32*  len)

  {

  return  -EINVAL;

  }

  //-------------设备 I/O 函数表-----------//

  (略,见前面)

  //----------设备表入口----------------//

  (略,见前面)

  6 eCos数据库中添加SD卡驱动程序组件包

  在ecos.db中的任意位置加如下程序段:

  package CYGPKG_DEVS_SD_SPCE3200 {

  alias{'SD support for Score SPCE3200'}

  directory devs/sd/score/spce3200

  script sd_spce3200.cdl

  description '

  This package contains hardware support for theSDCard

  on the Score SPCE3200 EV Board.'

  }

“devs/sd/score/spce3200”指示了SD卡设备驱动的路径,该路径是相对于/packages目录的[8]

此时打开eCos配置工具添加包时,就可以看见SD卡驱动程序组件包已经出现在eCos数据库中,如图3所示。点击“Add”加载到平台上并编译生成一个名为“CIGPRG_DEVS_SD_SPCE3200.ecc”的库文件,即SD卡驱动程序库文件。

  至此,在嵌入式操作系统cCos中成功地创建了一个基于凌阳SPCE3200SD卡驱动程序。有了该驱动程序,就能正常访问SD卡了。

  除了通过I/O组件访问硬件设备之外,eCos还提供了FAT文件系统用以管理块设备。FAT文件系统的使用,可以大大方便嵌入式系统与PC系统之间的文件交换,并为应用程序提供更为方便的操作接口。

 

 

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