嵌入式Linux驱动程序开发
嵌入式Linux下AD驱动程序的实现与应用
码 的操 作系 统 , 常加 载 于嵌 入 式仪表 设备 中 , 统 一 调 度完成 任 务 。L i n u x系统 内核 的可 裁剪性 、 源 代 码 的开放性 和 易移 植 性 , 使 其 广泛 应 用 于工 业 控 制、 信 息家 电 、 智能 仪表及 军 工设备 等领域 。
率 的 串行 A D转 换 器的 工 作 原 理 , 设计了 s 3 C 2 4 4 0和 A D S 8 3 4 4 E基 于 S P I 的 接 口 电路 , 论 述 了嵌 入 式 L i n u x下 的 A D S 8 3 4 4 E的 驱 动 程序 开 发 和 编 译 加 载 过 程 , 编 写 了相 应 的 驱 动 程 序 和 采 集 系统 的 测 试 程
序 。该 驱 动 已用 于 湿 气 流 量信 号采 集 系统 中 , 测 试 结 果表 明 : 驱动工作正常 , 各 通 道 的 采 样 结 果 正确 。
关 键 词 AD S 8 3 4 4 E AR M9 驱动程序 L i n u x操 作 系统 S P I
中 图分 类 号
T H 8 1 4
1 . 4 硬 件接 口
输方 式 的 1 6位 模数 转换 器 A D S 8 3 4 4 E进行 扩展 。
S P 1 是 由摩托 罗拉公 司开 发 的全 双 工 串行 同步通
信 协议 , 主设备 和从 设 备通 过 同步 通信 完 成 数 据
交换 。因其 时序结 构简单 、 传输 稳定 高效 , 在 数 字
高工 作频 率为 5 3 3 MH z , 可满足 嵌入式 仪表 设备 的 高性 能需求 。¥ 3 C 2 4 4 0芯片提 供 了丰 富 的 内部 资源 , 支持 J T A G仿真 器 调试 。处 理 器 支持 L i n u x 及 Wi n d o w s C E等 操作 系统 , 可扩展 能力 强 。嵌 入 式L i n u x 操 作 系统是一 种 稳定 、 高效 、 可 靠 的软 件 管 理 系统 , 可 进 行 多任 务 之 间 的调 度 和 管 理 。设
嵌入式Linux驱动开发教程PDF
嵌入式Linux驱动开发教程PDF嵌入式Linux驱动开发教程是一本非常重要和实用的教材,它主要介绍了如何在Linux操作系统上开发嵌入式硬件设备的驱动程序。
嵌入式系统是指将计算机系统集成到其他设备或系统中的特定应用领域中。
嵌入式设备的驱动程序是连接操作系统和硬件设备的关键接口,所以对于嵌入式Linux驱动开发的学习和理解非常重要。
嵌入式Linux驱动开发教程通常包括以下几个主要的内容:1. Linux驱动程序的基础知识:介绍了Linux设备模型、Linux内核模块、字符设备驱动、块设备驱动等基本概念和原理。
2. Linux驱动编程的基本步骤:讲解了如何编译和加载Linux内核模块,以及编写和注册设备驱动程序所需的基本代码。
3. 设备驱动的数据传输和操作:阐述了如何通过驱动程序与硬件设备进行数据的传输和操作,包括读写寄存器、中断处理以及与其他设备的通信等。
4. 设备驱动的调试和测试:介绍了常用的驱动调试和测试技术,包括使用调试器进行驱动程序的调试、使用模拟器进行驱动程序的测试、使用硬件调试工具进行硬件和驱动的联合调试等。
通常,嵌入式Linux驱动开发教程的PDF版本会提供示例代码、实验步骤和详细的说明,以帮助读者更好地理解和掌握嵌入式Linux驱动开发的核心技术和要点。
读者可以通过跟随教程中的示例代码进行实际操作和实验,深入了解和体验嵌入式Linux驱动开发的过程和方法。
总之,嵌入式Linux驱动开发教程是一本非常重要和实用的教材,对于想要在嵌入式领域从事驱动开发工作的人员来说,具有非常重要的指导作用。
通过学习嵌入式Linux驱动开发教程,读者可以系统地了解和学习嵌入式Linux驱动开发的基本原理和技术,提高自己在嵌入式Linux驱动开发方面的能力和水平。
嵌入式Linux下GPIO驱动程序的开发及应用
第28卷第4期增刊 2007年4月仪 器 仪 表 学 报Chinese Jour nal of Scientif ic InstrumentVol.28No.4Apr.2007 嵌入式L inux 下GPIO 驱动程序的开发及应用3何 泉,贺玉梅(北京化工大学信息科学与技术学院 北京 100029)摘 要:嵌入式Linux 是一种适用于嵌入式系统的源码开放的占先式实时多任务操作系统,是目前操作系统领域中的一个热点,其重点与难点是驱动程序的开发。
开发嵌人式Linux 下的设备驱动程序,可以更好地利用新硬件特性,提高系统访问硬件的效率,改善整个应用系统的性能。
驱动程序修改非常方便,使应用系统非常灵活。
本文简要论述了基于A TM E L 公司嵌入式ARM 处理器芯片的嵌入式Linux 的GP IO 驱动程序的开发原理及流程。
关键词:嵌入式Linux ;ARM ;驱动程序;设备文件;GPIOInvest igat ion an d a pplicat ion of GP IO dr iver in t he embedded L inuxHe Quan ,He YuMei(School of I nf orma tion Science and Tec hnology BU CT ,Beij ing 100029,China )Abstract :Embedded Linu x ,w hich i s a full y real 2time kernel and applicable to embedded syst ems ,has bec o me a hot s 2po t in t he do main of op erati ng system at present.It s out line and difficult y is to investigat e drivers.Developi ng device dri vers o n embedded Lin ux can help using t he new devices ,and imp rovi ng t he e fficiency of access to t he new devices and t he p erformance cap abilit y.As drivers can be changed easil y ,t he system is very convenient and flexi ble.Thi s p a 2p er simpl y point s o ut t he element s and flow of t he GPIO driver in t he embedded Linux based o n t he A RM proces sor of A TMEL system.Key words :embedded Li nux ;A RM ;driver ;device file ;GPIO 3基金项目国家自然科学基金(6)、北京化工大学青年教师自然科学研究基金(QN 58)资助项目1 引 言随着半导体技术的飞速发展,嵌入式产品已经广泛应用于军事、消费电子、网络通信、工业控制等各个领域,这是嵌入式系统发展的必然趋势。
嵌入式Linux系统中字符设备驱动程序的开发
[ sr c!C mbnd w t ted vlp n fA d vro 3 41F b ad hspp rmany daswi eb i igo rs c mpl Abta t o ie i h eeo me to D r e f¥ C2 0 or,ti ae il el t t ul n fcos o i h i hh d e
实现、调试和 发布 方法进行 了详细的论述 。
关羹词 :嵌入式 系统 ;数据采 集 ;AD转换 ;驱动程序 /
De eo m e t f v lp n a v c i e so b d e y t m o Ch rDe ieDr v r f Em e d d S se Un e n x S se d rLi u y t m
中圈分类号: P9. T31 9
嵌入 式 Ln x系统 中字符设备 驱动程 序 的开发 iu
李胜朝 ,黄先祥 ,谢 建
( 第二炮兵工程学院二 系 ,西 安 7 0 2 ) 10 5
接
要: 结合嵌入式开 发板 ¥ C 40 3 2 1F的模数转换驱动程序 的开发 ,该文对 Lnx i 环境下交叉编译环境的建立 , u 字符设备驱动程序 的组成、
其它 文件一样对 此设备 文件进行 操作。Ln x系统驱动主要 iu
由字符设备、块设备和 网络设备的驱动程序组成 ,其 中字符 设备如 I / O、A / A设备和 US DD B设备 等应用最为广泛,下面 结合 2 1F开发板 中 A 40 D转换设备的驱动开发,对字符设备
的驱 动 开 发 流 程 进 行 深 入 讨 论 。
() 3通过 stp命 令选 配好主机 的 NF e u S功能 ,并建立一 NF 根 目录/fro, ec x ot文件中添]1 fro (wn S ns t t e p r o 在/ / s J/ s t r ,o [n o
嵌入式Linux下USB摄像头驱动程序开发
[ 1 ] 李松福. 象棋 史话[ M] . 北京 : 人 民体育 出版社 , 1 9 8 1 .
[ 2 ] 郭志菊 , 李树新. 象 棋 文 化 熟 语语 义 解 构 [ J ] . 汉 字 文化 , 2 0 0 2 ( 2 ) . [ 3 ] 丁桂兴. 象棋 运 动 好 处 多[ J ] . 教育与管理, 2 0 0 9 ( 1 2 ) . [ 4 ] 刘 殿 中. 象棋 实战 指 南 / 象棋新编教程[ M] . 北京 : 北京体 育大 学出
版 社 , 2 0 0 3 .
本走法 、 经典棋局 、 大 师风 采 等 方 面 , 能 够 丰 富 人们 的 精 神
生活 , 普及传统文化 , 发 扬 中华 文 明 。 象棋多媒体学 习软件界 面美 观 , 多种 媒体 效果 丰富 , 交互性强 , 内容 易 扩 充 。适 用 于 不 同 年 龄 段 、 不 同就 学 阶 段、 不 同工 作 岗位 的 人 群 , 适用 范围广 。既可用 于象 棋 自
第1 2 卷 第1 期 2 0 l 3 年 1 月
软 件 导 刊
sO f t wa r e Gu i d e
VOI . 1 2N o. 1
嵌入 式 L i n u x下 US B摄 像 头 驱 动 程 序 开 发
郭 旭 , 冉 全
( 武汉 工程 大 学 计 算机科 学与工程 学院 , 湖北 武 汉 4 3 0 2 0 5 )
驱动程序 的实现。
可 以像 操 作 普 通 文 件 一 样 。设 备 驱 动 程 序 被 看 作 是 内 核 的构 成 部 分 , 其 完 成 的功 能 有 : 设 备 的初 始 化 和 释 放 、 数 据
从 内核 到硬 件 、 从硬 件读取数 据 、 接 收 应 用 程 序 传 送 给 设
《嵌入式Linux开发》课件
交叉编译工具链的安装
指导如何安装适用于目标板的交叉编译工具 链。
测试交叉编译环境
提供一种简单的方法来测试交叉编译环境是 否设置成功。
目标板与宿主机的连接方式
串口通信
介绍如何通过串口连接目标板和宿主机 ,以及串口通信的配置和常用命令。
USB连接
介绍如何通过USB连接目标板和宿主 机,以及USB通信的配置和常用命令
02
03
嵌入式系统
是一种专用的计算机系统 ,主要用于控制、监视或 帮助操作机器与设备。
特点
具有实时性、硬件可裁剪 、软件可定制、低功耗、 高可靠性等特点。
应用
汽车电子、智能家居、医 疗设备、工业自动化等领 域。
Linux作为嵌入式操作系统的优势
开源
Linux是开源的,可以免费使用和定制,降 低了开发成本。
路由与交换
介绍路由器和交换机的原理及在网 络中的作用。
03
02
IP地址
解释IP地址的分类、寻址方式以及子 网掩码的作用。
网络安全
简述常见的网络安全威胁和防范措 施。
04
TCP/IP协议栈简介
TCP/IP协议栈结构
详细描述TCP/IP协议栈的层次结构,包括应 用层、传输层、网络层和链路层。
IP协议
解释IP协议的核心功能,如地址解析、路由 选择等。
调试工具
介绍常用的调试工具,如gdbserver和gdb等,并说明如何使用这些 工具进行远程调试。
调试过程
详细描述调试过程,包括启动调试会话、设置断点、单步执行代码等 操作。
调试技巧与注意事项
提供调试过程中的一些技巧和注意事项,以提高调试效率和准确性。
03
嵌入式Linux系统开发基础
嵌入式linux驱动开发流程
三、设备的中断和轮询处理
对于不支持中断的设备,读写时需要轮询设备状态,以及是否需要继续进行数据传输。例如,打印机。如果设备支持中断,则可按照中断方式进行。
struct file_operations Key7279_fops =
{
.open = Key7279_Open,
.ioctl = Key7279_Ioctl,
.release = Key7279_Close,
.read = Key7279_Read,
};
1、 设备的打开和释放
模块在使用中断前要先请求一个中断通道(或者 IRQ中断请求),并在使用后释放它。通过request_irq()函数来注册中断,free_irq()函数来释放。
四、驱动程序的测试
对驱动程序的调试可以通过打印的方式来进行,就是通过在驱动程序中添加printk()打印函数,来跟踪驱动程序的执行过程,以此来判断问题。
◇ 设备的打开和释放。
ห้องสมุดไป่ตู้◇ 设备的读写操作。
◇ 设备的控制操作。
◇ 设备的中断和轮询处理。
Linux主要将设备分为三类:字符设备、块设备和网络设备。字符设备是指发送和接收数据以字符的形式进行,没有缓冲区的设备;块设备是指发送和接收数据以整个数据缓冲区的形式进行的设备;网络设备是指网络设备访问的BSD socket 接口。下面以字符设备为例,写出其驱动编写框架:
二、 构造file_operations结构中要用到的各个成员函数
Linux操作系统将所有的设备都看成文件,以操作文件的方式访问设备。应用程序不能直接操作硬件,使用统一的接口函数调用硬件驱动程序,这组接口被成为系统调用。每个系统调用中都有一个与之对应的函数(open、release、read、write、ioctl等),在字符驱动程序中,这些函数集合在一个file_operations类型的数据结构中。以一个键盘驱动程序为例:
基于嵌入式Linux的LED驱动开发与应用
基于嵌入式Linux的LED驱动开发与应用摘要:简要介绍了基于嵌入式ARM处理器芯片LPC3250的嵌入式Linux的LED驱动程序的开发原理、流程以及相关主要接口硬件电路的设计。
实际运行结果表明,该设计完全达到预期效果。
关键词:嵌入式Linux;LED;硬件;驱动程序0引言随着IT技术和嵌入式技术的快速发展,嵌入式产品已经广泛应用于工业、能源、环保、通信等各个行业,显示出其强大的生命力。
Linux是当今流行的操作系统之一,具有源代码开放、内核稳定、功能强大和可裁减等优点而成为众多应用的首选。
同样嵌入式Linux也继承了Linux的诸多优点。
对Linux应用程序来说,由于设备驱动程序屏蔽了硬件的细节,其硬件设备将作为一个特殊的文件,因此应用程序可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作。
本设计中驱动的设备是基于NXP公司的LPC3250微处理器开发的LED信号指示灯,利用这些指示灯来显示仪器的运行状态,方便用户了解仪器的工作状况。
1LPC3250简介及接口电路设计本设计中主控芯片采用LPC3250微处理器,具有高集成度、高性能、低功耗等特点。
它采用90nm工艺和ARM926EJS内核,主频最高为208MHz,具有全系列标准外设。
其中包括带专用DMA控制器的24位LCD控制器,可支持STN和TFT面板。
充分满足本设计的需要,外部只需加入很少芯片就可实现系统功能<sup>[1]</sup>。
LPC3250共有296个管脚。
对于4个LED灯来说需要用到4个引脚,这里使用GPIO端口来设计,GPM1~GPM3作为LED灯的控制端口,另外还需要为LED提供电源,这里需要3.3V的直流电源。
接口电路设计如图1所示。
GPM0~GPM3分别与电阻、LED连接,当GPM0~GPM3置为低电平时,相应的LED灯点亮。
2驱动程序设计在嵌入式Linux操作系统下,有三类主要的设备文件类型:字符设备、块设备和网络设备<sup>[2]</sup>。
嵌入式Arm—Linux系统的网卡驱动程序的分析与实现
一一一 Ⅺ 一
甜
包 括 实 际 的设 备 ( 网卡 ) 虚 拟 设 备 ( 虚 拟 局 域 如 和 如
网) 。网络设 备可 分为 不 同的类 型 , 以太 网 和令 牌 环 如
作 。 因此 , 编写驱 动程序 , 要 首先 要对设 备具 有准确 的
a a y i g h Li u n t r d i e s r c u e e e r h n a d e l i g h wo k n p i cp e n k y n l z n t e n x e wo k rv r t u t r ,r s a c i g n r a i n t e z r i g rn i l a d e t c n lge f e h o o is o Ar Li u e wo k d v c m a i g o t e e a mp r a t p r s o e e a n t r rv r m- n x n t r e ie, k n u s v r l i o t n a t f g n r l e wo k d i e s r c u e, i h i c u e t e d vc e it a i n,I i a ii g e c e i e t u t r wh c n l d h e ie r g s r to n t l n a h d v c ,mo u e u l a i g,t ed vc t o s i z d l n o d n h e ie me h d ( p n, t p, e d n n e ev n ) I d ii n,i t r u to s i t o u e o e p a n t e p o e s o e e v n o e s o s n i g a d r c i i g . n a d to n e r p in i n r d c d t x li h r c s fr c ii g i f r t n F n l r v d e wo k i t r a e s a d r b s d o h r e . n o ma i . i a l we p o i e a n t r n e f c t n a d, a e n Et e n t o y Ke r s n t r e ie d i e , mb d e o t r Ar — i u CS 9 0 y wo d : e wo k d v c r r e e d d s fwa e, m L n x, 8 0 v
浅谈嵌入式Linux系统设备驱动的开发与设计
&I rv Od i
irt fe) ( { r t( E N_ E T“O r e gs ralr!) } pi kK R AL R I di r e ie i e” n v r t fu
设 备 驱 动 程 序 在 Ln x内核 中 占 有 极 其 重 要 的 位 置 , iu 它是 内核用 于完 成对 物理 设 备 的控制 操作 的 功能 模块 。
对设备 的请求 能满足用 户的要求 。 就返 回请求 的数据 ; 否
则。 就调用请 求 函数 来进行 实际 的 I 操作 。网络设 备可 / O 以通 过 B D套接 口访问数据 。所 有嵌入式 Ln x设备驱 S iu 动程 序都有一 些共性 ,是编写 所有类 型 的驱动程 序都通 用 的 , 作系统提供 给驱动 程序 的支持也大致 相 同。 操 这些
I fr a in T c n l g ・ 息技 术 ・ 硬件 n om to e h oo y 信 软
浅谈 嵌 入 式 Ln x系统 设 备 驱 动 的 iu 开发 与设 计
张 玲 玲
( 大庆油 田有 限责任公 司第十采油厂信 息 中心 黑龙 江大庆 16 0 ) 64 5
【 摘
要 】 主要 阐述 了嵌 入式 L u 设备 驱动程 序的概念 , ix n 归纳 嵌入式 L u 设备驱 动程序 的共 性 。 ix n 探讨嵌 入式 L u ix n
【 ew r e bde s m lu;ei i r e e Ky od m edd yt ;nxdv dv ; r l s】 se i e c re, n k
嵌入式Linux操作系统设备驱动程序设计与实现
t w i ) t c fe ,c n t h r s e t o _ ; ( r e( r t l t s u o s ca i — ,l f t) i z f
it e d isrc o e , s u t l* v i ,fl i t; n( a dr tu tn d 十 t c e , od i l r ) r i r f i d
摘要 :主要 阐述 了嵌入 式 L u i x设备 驱动 程序 的概 念 ,归纳嵌 入式 L u n i x设备 驱动程 序 的共 性 , 讨嵌入 式 L u n 探 i x设备 n 驱 动程序 具 体 开发 流程 以及驱 动程 序的 关键 代码 ,总结嵌入 式 L u 设 备驱 动程 序 开发 的主 导思 想。 ix n 关键 词 :嵌入 式 系统 ;Ln x i ;设 备 驱动程 序 ;内核 u
l f t l ek( rcfe,l ft n) o t ( l e) t t l s su o i f ,it ;
_
sie t ra ) t c fe ,c a ,s et o c sz ( e d( r t l s u h r i ,1 _; i z )
_
s ie sz
i (s eO sutnd t cfe ,i ,sl tal ) n e c (rcioe ,sut l t l t r n e c be ; i t e t
i (i t) t c i d t c fe ,u s n d i ,u s e n o 1( r t n e ,s u ti n i e t n i d t c su o r l g n n g i) n; t
{ a : 1 die ra , r d r r ed e 0 v_
wr e I rv r wrt , i : Od ie t ie
基于嵌入式Linux的USB驱动程序的设计与实现
e pe ily ha he d s ca l nd l de i e v c s, a m o t l u i g l s a l s n U SB i e fc nt r a e. Now , U S B a ot r nd he de c s a vie c n be onn c e t hi h s e d c e td o g pe
ta s s in o aa a eu e O c a g r n miso fd t ,c n b s d t h r e,S h th n s t a ly a U i k,M ODEM ,wie e sn t r a d a d S n.Th s O t a a d e sc n p a d s r l s e wo k c r n O o i
赵 鹏
( 太原 师 范学 院计 算机 系 太原
0 0 1) 3 0 2
【 摘 要】US B现在 已经 广 泛应 用 到各 种设 备上 ,尤 其是 手持 设备 ,几 乎都采 用 了 US B接 口。US B既 可用 来 与 其 他 设备 连 接后 高速 地传 递 数据 ,又 可用 来充 电,使 手持 设备 可 以发 挥 U 盘 、MODE M、无 线 网卡等 作用 。详 细 介 绍 了嵌 入 式 I n x下 US u i B接 口驱动 的开 发原 理 与设计 实 现 。
嵌入式Linux网络编程和嵌入式Linux设备驱动开发
结构字段常见值:sa_family:
(2)数据存储优先顺序
两种字节顺序:高位字节优先和低位字节优先,四个函数:htons,
ntohs,htonl,ntohl,分别实现网络字节序和主机字节序的转化, h—host, n—network, s—short, l--long
(3)地址格式转化
(4)名字地址转化
实现主机名和IP地址的转化,gethostbyname,gethostbyaddr,
getaddrinfo.实现IPv4和IPv6的地址好主机名之间的转化, gethostbyname是将主机名转化为IP地址,gethostbyaddr把IP地 址转化为主机名,getaddrinfo可自动识别IPv4和IPv6的地址。
3、设备驱动程序的主要组成 (1)设备注册:register_chrdev,调用该函数后向系统申请主设
备号,调用成功,设备名会出现在/proc/devices文件里。 关闭设备时,要解除设备注册unregister_chrdev (2)打开设备open主要完成: 递增计数器(用于设备计数,设备可能会被打开多次,可能由不 同进程打开,若想关闭此设备,就要保证其他进程或设备没有 使用该设备,用计数器实现此功能管理,有三个宏来实现操作)、 检查特殊设备的特殊情况、初始化设备、识别次设备号。 (3)释放设备release,与关闭设备不同,主要完成: 递减计数器和最后一次释放设备操作时关闭设备 (4)读写设备read write,即把内核空间的数据复制到用户空间, 或相反的操作。注意:用户空间的内存是可以被换出的,可能 出项页面失效,不能用memcpy函数,要用copy_to_user (5)获取内存:在设备驱动程序中动态开辟内存有两类:基于内 存地址(kmalloc返回物理地址),基于页面(3个函数) (6)打印信息:内核空间printk,不能用printf 4、proc文件系统:是内核和内核模块向进程发送信息的机制,让 用户可以与内核内部数据结构进行交互,获取进程的有用信息 p363 LCD驱动编写实例。
SJA1000的驱动程序_嵌入式Linux开发教程_[共10页]
#include <asm/hardware.h>/*包括了所有寄存器地址映射方式*/
#include <asm/arch/cpu_s3c2440.h> #include <linux/interrupt.h> #include "candriver.h" #define FAIL 0 #define SUCCESS 1
/*文件:program_13_1.c
*/
/*简介:SJA1000 驱动程序 Nhomakorabea*/
/**********************************************************************************/ #include <linux/kernel.h> #include <linux/module.h> #include <linux/init.h> #include <linux/fs.h> #include <asm/io.h> #include <asm/uaccess.h> #include <linux/ioport.h> #include <linux/poll.h> #include <linux/delay.h>
/*首先初始化缓冲的结束值为 0*/
256
第 13 章 各类驱动设计和引导程序
接收缓冲是否为空的判断,用来检查接收缓存里面的内容。前面已经说过,将开始和结束变
量都赋值为 0 就是代表给接收缓冲清空。所以这里只要判断这两个变量是否相等就能知道接收缓
冲是否为空。当然,开始变量一般都为 0,只有结束变量才会随着接收数据的变化而产生变化。
C语言嵌入式Linux开发驱动和系统调用
C语言嵌入式Linux开发驱动和系统调用在嵌入式系统领域中,C语言是最常用的编程语言之一。
它具有高效性、可移植性和灵活性,使得它成为开发嵌入式Linux驱动和系统调用的理想选择。
本文将详细介绍C语言在嵌入式Linux开发中的应用,包括驱动开发和系统调用的实现。
一、驱动开发1.1 驱动的定义和作用驱动是连接硬件和操作系统的关键组件,它允许操作系统与具体的硬件设备进行通信。
驱动的主要作用是提供对硬件设备的控制、管理和数据传输。
在嵌入式Linux系统中,驱动的开发需要使用C语言来编写。
1.2 驱动的开发流程驱动的开发可以分为以下几个步骤:1)了解硬件设备:首先要对驱动所涉及的硬件设备有一定的了解,包括设备的主要功能和寄存器的操作方式等。
2)驱动代码编写:使用C语言编写驱动代码,根据硬件设备的数据发送和接收过程设计函数和数据结构。
3)编译和链接:将驱动代码编译成可执行文件,并将其链接到操作系统的内核中。
4)加载和卸载:通过调用命令加载和卸载驱动,使其生效或失效。
5)测试和调试:进行驱动功能的测试和调试工作,确保驱动的正确性和稳定性。
1.3 驱动示例:LED驱动以一个简单的LED驱动为例,说明驱动的开发过程:1)定义LED设备的数据结构:创建一个结构体来表示LED设备的相关信息,例如设备的名称、设备的状态等。
2)实现LED控制函数:编写LED控制函数,通过操作硬件寄存器来控制LED的开关。
3)注册驱动:将驱动注册到操作系统的驱动框架中,使其与操作系统进行通信。
4)加载和卸载驱动:通过命令加载和卸载驱动,对LED进行控制。
二、系统调用2.1 系统调用的定义和作用系统调用是用户程序与操作系统之间的接口,它允许用户程序访问操作系统提供的服务和资源。
系统调用的主要作用是提供对底层硬件和操作系统功能的访问。
2.2 系统调用的分类系统调用可以分为以下几类:1)进程控制:如创建、终止和等待进程等。
2)文件操作:如打开、读取和关闭文件等。
嵌入式Linux设备驱动程序开发分析
嵌入式Linux设备驱动程序开发分析摘要:为了探讨嵌入式linux设备驱动程序开发,文中对其设备驱动程序完成了以下分析:linux设备驱动程序开发过程;基本组成结构;设备驱动程序的框架。
关键词:嵌入式;linux设备;驱动程序;开发过程中图分类号:tp311.521 设备驱动程序1.1 linux设备驱动程序开发过程linux操作系统的主要设备是块设备、字符设备和网络设备这三类类型的文。
字符设备能够保证在文件存取时减少缓存垃圾,这样一来就能使字符设备能够驱动程序能够像访问文件一样的字符设备以此来负责实现这些行为,并实现操作。
块设备可以看作是类似磁盘这样的文件系统的宿主。
同时能被linux允许一次传输的字节数目不限,在读取设备时也能像读取字符设备那样并且能使两者的读取数方式是一致。
而网络设备异于其他两者,因为其设备面向的上一层是一个网络协议层,要想实现数据访问就必须得需要通过bsd套接口。
但实际上,无论所有嵌入式linux设备的驱动程序有多少不同,都会有一些共性,所以在开发过程中,能够实现任何类型的驱动程序通用化,这些特性举例如下:(1)读/写。
输入和输出是几乎所有设备都支持的两种基本操作,并由各个驱动程序自身来完成。
接口是由系统规定好并实行读/写操作的,这样一来就能直接由驱动程序来实践并完成具体的操作和功能。
一旦当驱动程序逐渐初始化的过程中,那么则需要注册读/写函数到操作系统的接口中。
(2)中断。
作为计算机中的一个非常重要的功能,中断处理程序也应当同读写一样注册到系统中,因为使操作系统在程序无响应时能够提供使驱动程序中断的能力。
这样一来操作系统会在硬件中断发生后自动调用驱动程序并处理程序。
(3)时钟。
许多开发设备驱动程序时上也会运用到时钟,由于驱动程序必须由操作系统提供定时机制,所以在注册时钟函数时通常是在预定的时问过了之后。
完成一个linux嵌入式设备驱动程序的流程如下:给主、次设备号下定义,或实现动态获取;完成初始化或清除驱动函数→设计好预定要实现的文件的各种操作→审核定义file—operations结构→调试所需的文件操作→向内核保证实现中断服务并注册→用命令将驱动编译到内核并完成加载→优化生成设备节点的文件。
嵌入式系统驱动开发
驱动到旳移植只需做少许旳工作。
Linux驱动程序旳特点
嵌入式Linux驱动程序需求多样 嵌入式设备硬件各异 嵌入式计算平台往往资源有限,例如处理
速度、存储器容量、总线带宽、电池容量 等 一般要求短旳开发周期、压力大 开发驱动程序需要丰富旳专业知识,涉及 硬件和软件知识
经典旳字符设备涉及鼠标,键盘,串行口等 块设备主要涉及硬盘、软盘设备、CD-ROM
等 一种文件系统要安装进入操作系统必须在块
设备上
Linux驱动程序简介
嵌入式Linux驱动已经支持旳设备门类齐全,已成 为其相对其他嵌入式操作系统旳一大优势
工业控制常用旳串口,并口 人机输入设备如鼠标、键盘,触摸屏 彩色、黑白液晶显示输出 网络旳完善支持,涉及tcp/ip,udp,firewall,WLAN,
Linux允许设备驱动程序作为内核可加载模 块实现,即除了能够在系统开启时进行注 册外,还能够在开启后进行加载注册。
操作系统旳目旳之一是向顾客掩盖系统 硬件设备旳特殊性。例如,虚拟文件系 统呈现给顾客一种统一旳文件系统图 ,而和底层旳物理设备无关。
CPU不是系统中唯一旳智能设备,每一 种物理设备都由它自己旳硬件控制器。 键盘、鼠标和串行口由SuperIO芯片控制 ,IDE磁盘由IDE控制器控制,SCSI磁盘 由SCSI控制器控制,等等。
int func_init(void) Makefile: insmod xx.o lsmod rmmod xx.o
将驱动静态编译到内核里面
int __init func_init(void) Makefile: 开启时自动加载
内核模块
模块是内核旳一部分,但是并没有被编译到内 核里去。它们被分别编译和连接成目旳文件。
嵌入式Linux下USB摄像头驱动程序开发
嵌入式Linux下USB摄像头驱动程序开发摘要:介绍了嵌入式Linux系统中USB设备驱动程序开发的基本原理,通过分析USB驱动程序开发的程序框架和重要数据结构,实现了USB摄像头的嵌入式Linux驱动程序,并在S3C2440的平台上实现了图像采集。
关键词:嵌入式Linux;驱动程序;USB摄像头0引言在我们今天的生活中,摄像头广泛应用于视频聊天以及视频实时监控中。
世面上摄像头种类繁多,其中USB接口的摄像头价格便宜,性能也很高,因而更适宜推广使用。
主控和传感芯片是摄像头的重要部件。
主控芯片负责图像采集、压缩以及与主机进行信息传递。
通过摄像头进行图像采集,同时摄像头与嵌入式模块连接,通过嵌入式模块上的无线网卡把采集的图像发送出去。
嵌入式模块上使用的是Linux系统,嵌入式Linux系统的源代码方便开发,内核运行稳定并具有可裁减性,对大多数硬件都可以支持,是嵌入式系统领域最重要的操作系统。
本文重点分析了USB摄像头驱动模块的整体结构及驱动程序的实现。
1Linux设备驱动的基本概念设备驱动程序是一种可以使计算机和设备进行通信的特殊程序,可以说相当于硬件的接口,操作系统只有通过这个接口,才能控制硬件设备的工作,假如某设备的驱动程序未能正确安装,便不能正常工作。
应用程序把硬件设备看作是一个设备文件,这样它对硬件设备进行操作就可以像操作普通文件一样。
设备驱动程序被看作是内核的构成部分,其完成的功能有:设备的初始化和释放、数据从内核到硬件、从硬件读取数据、接收应用程序传送给设备文件的数据,返回其请求的数据。
Linux内核对外围设备控制操作是通过驱动程序来完成,所以每个设备都需要有驱动程序,否则设备将无法正常工作。
4结语对中国象棋的文化底蕴进行研究,设计并制作象棋多媒体学习软件,内容涉及象棋文化、口诀、技巧、各棋子基本走法、经典棋局、大师风采等方面,能够丰富人们的精神生活,普及传统文化,发扬中华文明。
象棋多媒体学习软件界面美观,多种媒体效果丰富,交互性强,内容易扩充。
《嵌入式Linux驱动程序》PDF
《嵌入式Linux驱动程序》PDFThe success's road嵌入式Linux驱动程序设计/doc/744669185.html,远见品质今天的内容v Linux驱动程序和应用程序的区别 v 嵌入式Linux驱动程序特点v 高效的嵌入式Linux内核和驱动程序开发 v 嵌入式Linux内核开发工具远见品质驱动程序对比应用程序v 应用程序是一个进程编程从主函数main()开始主函数main()返回即是进程结束v 驱动程序是一系列内核函数驱动程序向内核添加了一些函数,是内核的一部分üOpen() üRelease() üRead() üWrite() 这些函数由内核在适当的时候来调用这些函数可以用来完成硬件访问等操作远见品质Linux驱动程序介绍v 驱动程序的分类 v 设备驱动程序分字符设备块设备网络接口另外有一些设备驱动比较特殊,比如ip forwarding accelerator, cypher coprocessor, realtime extend hardware远见品质Linux驱动程序介绍(2)v 嵌入式Linux驱动已经支持的设备门类齐全,已成为linux相对其他嵌入式操作系统的一大优势工业控制常用的串口,并口人机输入设备鼠标,键盘,触摸屏彩色,黑白液晶显示输出远见品质Linux驱动程序介绍(3)v 嵌入式Linux驱动包含了完善的基础设施,这是Linux另一大优势网络的完善支持包括ü TCP/UDP/IP ü Firewall ü WLAN ü IP forwarding,IPSEC,VPN USB主机和设备的全面支持,包括ü USB Hard Disk,Flash Disk ü USB Camera ü USB 网卡ü USB HID 支持各种标准总线和I/O规范远见品质Linux驱动程序介绍(4)v 嵌入式Linux支持非常多的文件系统DOS/Windows兼容的vfat,NTFS Linux自有的ext2,ext3文件系统强大的企业级文件系统XFS,ReiserFS 针对嵌入式FLASH存储器设计的JFFS2/YAFFS2文件系统可堆叠统一化文件系统的UNIONFS cryptfs gzipfs 实现 Compression/Cipher on the Fly远见品质Linux驱动程序介绍(5)v 嵌入式Linux支持丰富的音频和视频硬件,以及各种流行的codec,包括mpeg4,wmv9,realvideo. v 嵌入式Linux支持图形硬件加速,可以充分利用图形硬件的强大功能 v 嵌入式Linux的驱动/图形库有DirectFB OpenGL ES Simple DirectMedia Layer QT-embedded GTK+ 2.0远见品质驱动程序的作用v 从传统嵌入式开发角度来看,Linux驱动程序是直接操控硬件的软件直接读写硬件寄存器,控制硬件操作设备缓冲区数据读写存储介质,比如flash或硬盘操作输出设备和执行机,例如打印,开关门襟等等远见品质驱动程序的作用(2)v 从应用软件编写人员来看,Linux驱动程序提供软件访问硬件的机制应用软件通过驱动程序安全高效的访问硬件驱动程序文件节点可以方便的提供访问权限控制驱动程序作为一个隔离的中间层软件,将底层细节隐藏起来,提高了软件的可移植性和可重用性接口鲜明的Linux 驱动程序便于将软件划分开, 并隔离有缺陷的代码,对于项目的管理有积极贡献远见品质访问Linux设备驱动的方法v 设备提供dev文件系统节点和proc文件系统节点 v 应用程序通过dev文件节点访问驱动程序字符型驱动一般通过标准的文件I/O访问块设备在上层加载文件系统,比如以FAT32 的形式访问网络设备通过SOCKET来访问v 应用程序通过proc文件节点可以查询设备驱动的信息远见品质驱动程序在哪儿v 驱动程序位于内核源代码的drivers目录下,按照层次结构分门别类放置v 驱动程序占kernel源代码超过50%. v 开发完毕的驱动程序,放置在/lib/modules/kernel-version里远见品质嵌入式Linux驱动程序特点v 嵌入式Linux驱动程序需求多样嵌入式设备硬件各异嵌入式处理器往往资源有限,比如处理速度, 存储器容量,总线带宽,电池容量等v 开发团队面临上市时间的压力v 开发驱动程序需要专业知识,包括硬件和软件的远见品质典型的嵌入式设备框图远见品质典型的嵌入式设备框图v Intel PXA远见品质嵌入式Linux驱动程序特点(2)v 嵌入式系统硬件还在不停的更新进步v 国际上嵌入式芯片提供商如intel, samsung,freescale,TI,ST 每年都有新品推出v Linux对于ARM,PPC/PPC64, MIPS/MIPS64,x86都有很好的支持v 芯片花样繁多的功能总是需要相应的驱动程序远见品质Linux驱动程序开发流程v 熟悉设备的特性 v 确定设备驱动程序是哪一类 v 编写测试用例 v 搜集可重用的代码 v 编写自己的驱动程序代码 v 调试,编码,测试远见品质Linux驱动程序的开发环境v 本机编译调试开发环境配置简单无需网络环境适用于配置较高的x86机器v 主机+目标机主机可以自由选择Linux或Windows+Cygwin 主机和目标机通过网络共享文件系统内核崩溃不会影响主机远见品质Linux驱动程序的开发环境v 主机+目标机环境包括主机运行的工具链:cross gcc + glibc + gdb, 如果是windows主机还要有cygwin仿真环境主机运行远程服务,常用的有tftp用来传送内核映像,initrd,nfs用来共享文件系统目标机运行ssh或telnet等远程登陆服务,用来调试驱动程序。
嵌入式linux设备驱动程序的开发与应用
嵌入式linux设备驱动程序的开发与应用【摘要】该文对Linux设备驱动程序原理进行了分析,对模块化的概念进行了阐述,并具体分析了字符设备驱动程序的构成:包括重要的头文件及重要的数据结构,以及Makefile的编写。
最后搭建平台以SPI驱动程序的开发为例说明开发驱动程序的具体过程。
【关键词】设备驱动;模块,Linux; SPI;嵌入式系统Linux系统是一个免费使用的类似UNIX的操作系统,因具有设备独立性而被移植到数十种处理器上。
Linux不仅仅支持丰富的硬件设备、文件系统,更主要的是它提供了完整的源代码和开发工具。
所以越来越多的嵌入式选择linux作为其操作系统。
在嵌入式linux系统的开发过程中,大量新硬件的问世,为linux 驱动程序的开发提供了必要条件。
1.设备驱动程序原理驱动程序用来沟通硬件和应用软件,充当了二者之间的纽带,使得应用软件仅仅调用系统软件的应用编程接口即API就可以让硬件去完成要求的工作。
设备驱动用来驱动硬件设备,它与底层硬件直接打交道,根据硬件的具体工作方式读写设备寄存器,完成设备的轮询、中断处理、DMA通信、实现物理内存到虚拟内存的映射,来实现对硬件的操作(使通信设备能够收发数据、显示设备能够显示界面、存储设备能够存储文件和数据)。
设备驱动程序针对的对象主要是包括CPU内部集成的存储器和外设在内的各种设备,针对不同的设备,linux将驱动程序分为3类:字符设备驱动、块设备驱动、网络设备驱动。
字符设备是指那些需要以串行顺序依次进行访问的设备,如鼠标、触摸屏等。
可以像访问文件一样访问字符设备,而字符设备驱动通过实现open()、close()、read()、write()等函数负责实现这些行为。
字符设备文件和普通文件之间的唯一差别在于对普通文件的访问可以不按照顺序访问,而大多数字符设备是一个只能顺序访问的数据通道。
块设备可用任意顺序进行访问,它是文件系统的宿主。
块设备驱动程序经过系统的快速缓冲以块为单位进行操作,如磁盘、软驱等。
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mov al,buf
;变量buf送AL
out dx,al
;将数据输出给数据端口
-IOW
A0~A15
-IOR
3、中断传送方式
•CPU在执行程序 中,被内部或外部 的事件所打断,转 去执行一段预先安 排好的中断服务程 序;
•服务结束后,又 返回原来的断点, 继续执行原来的程 序
主程序
中断服务程序 入口
数据总线 地址总线
-IOR -MEMW
输 入
④
D M
HLDA ③
C
设
A
P
备
C
U
存 储 器
①
②
HOLD
HLDA 发存储器地址
传送数据 传送结束? DMA结束
修改地址指针
9.2 嵌入式Linux的设备管理
Linux将设备分成两大类:一类是块设备,类似磁盘以记 录块或扇区为单位,成块进行输入/输出的设备;另一类是 字符设备,类似键盘以字符为单位,逐个进行输入/输出的 设备。网路设备是介于块设备和字符设备之间的一种特殊 设备。
AEN A0~A9
译码
300H
IOR
IOW
D0~D7
-G
LS244 三态 缓冲器
+5V
K0 K1
K7
… …
CLK
LED0
+5V
LS273
8D 锁存器
LS06 反相 驱动器
LED7
next: mov dx,300h ;DX指向数据端口 in al,dx ;从输入端口读开关状态 not al ;反相 out dx,al ;送输出端口显示 call delay ;调子程序延时 jmp next ;重复
• 适合于简单设备,如LED 数码管、按键/按纽等 • 无条件传送的接口和操作均十分简单 • 这种传送有前提:外设必须随时处于就绪状态
D7~D0 A9~A0
AEN
三
态
I/O
缓
装
地 址
冲 器
置
译
OE
码 0160H
器
IOR
MOV DX, 160H IN AL, DX
74LS244
数 据 总 线
G1 G2 CS IOR
2、查询传送方式及其接口
• CPU先了解(查询)外设的工作状态,在外设 就绪(可以交换信息的情况下)实现数据的输 入或输出
• 对多个外设的情况,则CPU按一定顺序依次查 询(轮询)。先查询的外设将优先进行数据交 换
• 查询传送的特点是:工作可靠,适用面宽,但 传送效率低
• 查询环节
– 寻址状态口
– 读取状态寄存器的标志位
N
– 若不就绪就继续查询,直至就绪
• 传送环节
– 寻读入数据
– 是输出,通过输出指令向数据口输出数据
输入状态
就绪? Y
数据交换
输入 设备
8D 锁存器
+5V
D RQ
-STB
8位 三态 缓冲器
1位 三态 D0 缓冲器
D0~D7
-IOR
301H
8位 三态 缓冲器
中断允许 触发器
301H
译码
三态 缓冲器 中断向量号
D0~D7
-IOR
A0~A9
INTR -INTA
1. 中断请求(外设) 2. 中断响应(CPU) 3. 关中断(CPU) 4. 断点保护(CPU) 5. 中断识别(硬件/软件)
6. 现场保护(用户) 7. 中断服务(用户) 8. 恢复现场(用户) 9. 开中断(CPU/用户) 10. 中断返回(用户)
• 直接存储器存取(DMA)——传送请求由外设向 DMA控制器(DMAC)提出,后者向CPU申请总 线,最后DMAC利用系统总线来完成外设和存储 器间的数据传送
• I/O处理机——CPU委托专门的I/O处理机来管理 外设,完成传送和相应的数据处理
1、 无条件传送方式及其接口
• 在CPU与慢速变化的设备交换数据时,可以认为 它们总是处于“就绪”状态,随时可以进行数据 传送,这就是无条件传送,或称立即传送、同步 传送
第九章 嵌入式Linux驱动程序开发
9.1 I/O 数据传送方式
一、 I/O接口的典型结构
CPU 数据总线DB
I/O接口电路
数据寄存器
地址总线AB
状态寄存器
控制总线CB
控制寄存器
数据 外设
状态 控制
二、I/O 数据传送方式
• 程序控制下的数据传送——通过CPU执行程序中 的I/O指令来完成传送,又分为: – 无条件传送 – 查询传送 – 中断传送
10K x 8 +5V
MOV DX, 160H IN AL, DX
D7~D0
A9~A0 AEN
地 址 译 码 160H 器
数 据
输 出
锁
设
存
备
器
IOW
MOV DX, 160H MOV AL, XXH OUT DX, AL
+5V 74LS373
数 据 总 线
CS IOW
LE OE 300 x 8
MOV DX, 160H MOV AL, [BX] OUT DX, AL
中断服务是进行数据交 换的实质性环节
4、DMA传送方式
• 希望克服程序控制传送的不足: 外设→CPU→存储器 外设←CPU←存储器
• 直接存储器存取DMA:不经CPU,不用指令 外设→存储器(DMA写) 外设←存储器(DMA读) 扩展:外设↔ 外设
• CPU出让系统总线(输出高阻),由DMA控制器 (DMAC)接管系统总线
译码
A0~A15
300H
-IOR
mov dx,300h ;DX指向状态端口
status: in al,dx ;读状态端口
test al,01h
;测试标志位D0
jz status ;D0=0,未就绪,继续查询
inc dx ;D0=1,就绪,DX指向数据端口
in al,dx ;从数据端口输入数据
输出 设备
中断请求
程序 断点
提 供 服 务
为 外 设
继
续
执 返回断点
行
中断传送是一种效率更高的程序传送方式
进行传送的中断服务程序是预先设计好的
中断请求是外设随机向CPU提出的 CPU对请求的检测是有规律的:在每条指令 的最后一个时钟周期采样中断请求输入引脚
输入 设备
-STB
8D 锁存器
+5V DRQ 中断请求 触发器
-ACK
QD R
8D 锁存器 +5V
1位 三态 缓冲器
D0~D7
301H D7
译码
300H
mov dx,300h ;DX指向状态端口
status: in al,dx ;读取状态端口的状态数据
test al,80h
;测试标志位D7
jnz status
;D7=1,未就绪,继续查询
inc dx ;D7=0,就绪,DX指向数据端口
传送过程:
⑴ CPU对DMA控制器进行初始化设置 ⑵ 外设、DMAC、CPU, 3者通过应答信号建立联系:
CPU将总线暂交DMAC控制,事后再将控制权返还。 ⑶ DMA传送
– DMA读:存储器 → 外设 – DMA写:存储器 ← 外设 ⑷ DMAC的功能: – 对存储器寻址地址动加1/减1 – 计数器减1 – 判断传送是否完成