驱动程序设计
基于ARM9的DMA控制器驱动程序的设计
基于ARM9的DMA控制器驱动程序的设计一、引言DMA（Direct Memory Access）控制器是一种硬件设备，用于实现高速数据传输，减轻CPU的负担。
在ARM9处理器中，DMA控制器是一个重要的外设，可以实现高效的数据传输和处理。
本文将详细介绍基于ARM9的DMA控制器驱动程序的设计。
二、设计目标本次设计的目标是开发一个稳定可靠、高效的DMA控制器驱动程序，以实现数据在外设和内存之间的快速传输。
具体的设计目标如下：1. 实现数据在内存和外设之间的单向传输；2. 支持不同外设的数据传输，如串口、SPI、I2C等；3. 提供灵活的配置选项，包括数据传输方向、数据长度、传输模式等；4. 保证数据传输的准确性和可靠性；5. 提供友好的API接口，方便用户调用。
三、设计思路基于ARM9的DMA控制器驱动程序的设计主要包括以下几个方面：1. DMA控制器的初始化：包括寄存器的配置、中断的使能等；2. 数据传输的配置：根据用户需求，配置数据传输的方向、长度、传输模式等；3. DMA传输的启动和停止：根据用户的调用，启动或停止DMA传输；4. 中断的处理：处理DMA传输完成后的中断请求，进行相应的操作。
四、设计步骤1. DMA控制器的初始化（1）配置DMA控制器的寄存器，包括通道选择、传输方向、传输模式等；（2）使能DMA控制器的中断，以便在传输完成后触发中断请求。
2. 数据传输的配置（1）根据用户需求，选择合适的DMA通道；（2）配置数据传输的方向，可以是从外设到内存，也可以是从内存到外设；（3）配置数据传输的长度，即需要传输的数据大小；（4）配置传输模式，可以是单次传输或循环传输。
3. DMA传输的启动和停止（1）根据用户的调用，启动DMA传输；（2）在传输完成后，停止DMA传输。
4. 中断的处理（1）设置中断服务程序，用于处理DMA传输完成后的中断请求；（2）在中断服务程序中，进行相应的操作，如数据处理、状态更新等。
第8章 嵌入式设备驱动程序设计(新)1
4、设备驱动程序加载与卸载的 工作过程
8.1.4 设备驱动程序的功能接口 函数模块
一个设备驱动程序模块包含有 5个部分的功能接口函数：
• • • • • (1)驱动程序的注册与释放； (2)设备的打开与关闭； (3)设备的读写操作； (4)设备的控件操作； (5)设备的中断或轮询处理。
1、设备驱动程序的注册与释放
4、加载驱动程序
• 使用insmod命令加载驱动程序。 # insmod demo_drv.o
5、卸载驱动程序
• 使用rmmod命令卸载驱动程序。 # rmmod demo_drv
6、编写用户测试程序
【例8-3】编写一个调用设备驱动程 序功能接口的用户程序。
• 源程序见教材， • 将其保存文件为：test_driver.c 。 • 用arm-linux-gcc对在宿主机上测试， 则用gcc编译）。 # arm-linux-gcc –o test_demo_drv test_driver.c
第8章 嵌入式设备驱动程序设计
本章要点
• 1、设备驱动程序基础知识 • 2、设备驱动程序设计
8.1嵌入式设备驱动程序基础
8.1.1
设备驱动程序概述
1、设备文件
• 设备文件分为三类：字符设备文件、 块设备文件和网络接口设备文件。
2、内核空间和用户空间
• 内核主要负责操作系统最基本的内存管理、 进程调度和文件管理以及虚拟内存、需求 加载、TCP/IP网络功能等。 • 内核空间和用户空间分别引用不同的内存 映射，也就是程序代码使用不同的地址空 间。
3、设备驱动程序和用户应用程序
• 设备驱动程序可以理解为操作系统的一部 分，它的作用就是让操作系统能正确识别 和使用设备。
嵌入式系统中的驱动程序设计与实现
嵌入式系统中的驱动程序设计与实现第一章：嵌入式系统概述嵌入式系统是一种专用型计算机系统，通常包含微处理器、存储器、输入/输出接口和其他外围设备。
这些系统被设计用于执行特定的任务或实现特定的功能。
相对于一般的计算机系统，嵌入式系统通常更加小巧、节能、稳定和高效。
嵌入式系统的应用领域非常广泛，涉及到自动控制、计算机网络、医疗、工业自动化、汽车电子、智能家居等众多领域。
从智能手机和平板电脑，到高铁和飞机上的控制系统，嵌入式系统已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
在开发嵌入式系统时，驱动程序是一个非常重要的部分。
驱动程序是一种软件模块，用于控制硬件设备的操作和管理。
它将应用程序与底层硬件之间进行了有效的沟通。
在接下来的章节中，我们将详细介绍嵌入式系统中的驱动程序设计与实现。
第二章：驱动程序的架构嵌入式系统中的驱动程序通常包含两个部分：设备驱动和主程序。
设备驱动负责控制硬件设备的操作和管理。
它向主程序提供硬件抽象层，屏蔽了硬件底层的细节。
主程序则利用设备驱动提供的接口，完成相应的应用功能。
驱动程序的架构通常遵循一般软件工程的设计原则，实现结构分层、模块化、可复用的代码。
设备驱动可以按照不同的硬件设备进行分类，比如网络设备驱动、磁盘设备驱动、串口设备驱动等。
在实现时，可以采用面向对象编程思想，使得代码的设计更加清晰明了。
第三章：驱动程序的实现实现驱动程序的过程通常可以分为以下四个步骤：1. 设备地址映射在计算机系统中，设备通常被映射到一定的地址空间中。
驱动程序需要获取设备的物理地址，并将其映射到操作系统的虚拟地址空间中。
这样，驱动程序才能正确地与硬件设备进行交互。
2. 硬件的初始化和配置在设备地址映射成功后，驱动程序需要对硬件进行初始化和配置，以确保硬件设备能够正常运行。
比如，对于一个串口设备，驱动程序需要配置波特率、数据位、校验位等参数。
3. 设备操作的实现驱动程序的核心是硬件设备的操作函数实现。
驱动程序需要对不同的设备类型实现不同的操作函数，例如对于网络设备，包括接收和发送数据的实现；对于磁盘设备，包括读写数据的实现。
usb驱动程序设计
课程设计专业综合课程设计报告班级：通信10--02班姓名：王瑾学号：1006030218指导教师：杨春玲成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系随着人们生活水平的提高，我们用到的USB设备也越来越多，但是Linux在硬件配置上仍然没有做到完全即插即用，对于Linux怎样配置和使用他们，也越来越成为困扰我们的一大问题；本文的目地是使大家了解怎样编制USB设备驱动，为更好地配置和使用USB 设备提供方便；对于希望开发Linux系统下USB设备驱动的人员，也可作为进一步学习USB驱动的大体架构进而编写出特殊USB设备的驱动程序。
关键词:S3C2440A微处理器,Linux系统，USBB基础知识 (1)2.硬件电路的设计 (1)B驱动程序基础 (1)B驱动程序 (4)5.驱动模块的编译、配置和使用 (14)6.总结 (15)7.参考文献 (15)B基础知识USB是英文Universal Serial Bus的缩写，意为通用串行总线。
USB最初是为了替代许多不同的低速总线（包括并行、串行和键盘连接）而设计的，它以单一类型的总线连接各种不同的类型的设备。
USB的发展已经超越了这些低速的连接方式，它现在可以支持几乎所有可以连接到PC上的设备。
最新的USB规范修订了理论上高达480Mbps的高速连接。
Linux内核支持两种主要类型的USB驱动程序：宿主系统上的驱动程序和设备上的驱动程序，从宿主的观点来看（一个普通的宿主也就是一个PC机），宿主系统的USB设备驱动程序控制插入其中的USB设备，而USB设备的驱动程序控制该设备如何作为一个USB设备和主机通信。
2.硬件电路的设计步进电机开环控制系统主要由中央控制器、步进电机驱动器、传感器以及步进电机四大部分组成。
本系统采用基于ARM920t内核的S3C244 0A微处理器作为控制系统的中央控制器，该芯片主频400MHz，最高可达到533MHz，内含多种设备接口，存储器使用64MB的Nand Flash和64MB的SDRAM。
数码管驱动与程序设计
数码管驱动与程序设计正文：一：引言数码管是一种常见的显示器件，广泛应用于各类电子设备中。
本文将介绍数码管驱动原理及程序设计方法。
二：数码管基础知识2.1 数码管结构和工作原理：包括共阳极与共阴极两种类型的接线方式以及其对应的工作原理。
2.2 数字编码格式：介绍BCD（Binary-Coded Decimal）和7段数字编码等常见数字表示形式。
三：数位扫描技术3.1 静态扫描法：详解静态扫描法实现多个数位同时显示，并给出相应示意图。
3.2 动态行列交替刷新法：讲解动态行列交替刷新法实现高亮度且节省IO口资源，并提供相关代码片段。
四：驱动芯片选择与使用指南4.1 常用驱动芯片推荐：4.1.a 具有集成锁存功能的74HC595；4.1.b 双向移位寄存器CD4099B；4.c 拓展型单通道LED控制IC MAX7219/722X系列。
五：程序设计方法论述5.１ C语言下直接操作I/O端口进行控制:通过C语言内嵌汇编或者直接操作寄存器的方式进行数码管驱动。
5.２使用Arduino库函数：介绍使用Arduino开发板及其相关库函数实现简单快捷的数码管控制。
六：案例分析6.1 数字时钟设计与实现: 详述数字时钟系统中涉及到的硬件电路和软件程序，并给出完整代码示例。
6.2 温度显示仪表盘设计与实现: 分析温度传感器数据采集以及相应显示方法，提供可参考代码片段。
七：附件：本文档所涉及内容包含以下附件：7.1 示意图：静态扫描法原理示意图；7.2 示例源代码：基于C语言编写的数位扫描程序；7.3 Arduino Library文件等。
注释：- BCD（Binary-Coded Decimal）二进制编码十进制表示形式，将每个十进制数字用4位二进制来表示。
- 共阳极（Common Anode）是指所有LED共享一个正级端口而各自独立地连接至负级或GND引脚；共阴极(Common Cathode)则反之。
嵌入式系统中的驱动程序设计与优化
嵌入式系统中的驱动程序设计与优化嵌入式系统是现代电子技术中一类关键性的产品，其根据特定应用领域定制的硬件平台，以及具有特定功能的驱动程序，非常适合用于对数据进行采集处理、物体或事件的控制等场合。
嵌入式系统中的驱动程序可谓是关键中的关键，因为其直接影响了嵌入式系统的稳定性和性能。
本文将着重探讨嵌入式系统中的驱动程序设计与优化。
一、嵌入式系统的驱动程序在嵌入式系统中，驱动程序是一种特殊的软件。
其作用是向系统提供硬件相关的支持，并且使硬件具有完整的软件接口。
它是实现嵌入式系统底层功能的必要条件。
可以说，驱动程序是控制硬件的软件，掌控着开发板上的各种硬件组件，如：I/O 接口、串口、SPI、I2C、以太网卡、USB 等。
驱动程序将底层芯片中的操作指令转化成标准的 API 接口，使应用程序不需要关心底层驱动的实现方式，直接调用函数即可实现对硬件的操作。
驱动程序设计时需要注意以下几个关键点：1. 确认开发板的芯片型号及其接口对于嵌入式系统，首先需要确认的是芯片型号及其连接方式。
比如：常见的芯片有 ARM、MIPS、21XX、51、AVR、STM32 等，每个芯片都有自己的特性，需要开发人员针对其实际情况进行针对性的编程。
而在开发过程中，还需要考虑板子中各个芯片之间的通讯接口，如：UART、I2C、SPI、以太网、USB 等。
2. 确认硬件集成电路的特性开发人员需要在开始编写驱动程序时，首先通过寄存器分析、参考原始资料等方式，确认硬件集成电路的特性，包括芯片功能、寄存器的作用、位字段定义、寄存器状态、中断处理等方面。
3. 编写具有可移植性的驱动程序代码整个嵌入式系统的软件开发应遵循开放性、扩展性、通用性原则，将有些普适的编程模式和范式抽象成高可复用的程序模块，以提高代码的复用性和可维护性。
二、驱动程序的优化为提高嵌入式系统的性能和资源利用率，还需要对驱动程序进行优化。
1. 适量的硬件资源清单在嵌入式系统中，资源利用与可靠性之间需要进行折衷。
单片机外设驱动设计与开发思路
单片机外设驱动设计与开发思路概述在单片机应用中，外设驱动是实现硬件功能的关键部分。
它负责将单片机与外部设备进行通信和交互，并提供相应的控制能力。
本文将介绍单片机外设驱动设计和开发的思路，包括硬件接口设计、通信协议选择、驱动程序设计和测试验证等方面。
1. 硬件接口设计在进行外设驱动设计之前，首先需要了解外设的硬件接口。
硬件接口包括引脚定义、电气特性和信号传输方式等。
根据外设的硬件接口，涉及到的部分可以有输入输出接口、串行接口、并行接口、定时器接口等。
在设计硬件接口时，需要考虑以下几个方面：- 引脚定义：根据外设的需求，确定单片机的引脚配置，确保能够正确连接。
- 电气特性：了解外设的工作电压、电流要求，以及单片机的输出电压和电流能力，确保不会损坏任何设备。
- 信号传输方式：根据外设的通信协议和传输速率，选择适当的信号传输方式，如UART、SPI、I2C等。
在硬件接口设计完成后，需要进行电路连接和布线，确保信号传输的可靠性和稳定性。
2. 通信协议选择通信协议是指单片机与外设之间进行数据传输和控制的规则和方式。
根据外设的性质和要求，可以选择不同的通信协议。
常见的通信协议有UART、SPI、I2C、CAN、Ethernet等。
在选择通信协议时，需要考虑以下几个因素：- 数据传输速率：根据外设的数据传输需求，选择具备足够速率的通信协议。
- 数据帧格式：根据外设的数据格式要求，选择适当的数据帧格式。
- 数据可靠性：根据外设的数据可靠性要求，选择具备足够冗余和错误检测机制的通信协议。
通信协议的选择不仅影响驱动程序的设计，还会对外设的性能和稳定性产生影响，因此需要慎重选择和评估。
3. 驱动程序设计驱动程序是单片机控制外设的核心部分。
它负责与外设进行通信、发送控制命令和接收数据等。
在驱动程序设计过程中，需要考虑以下几个方面：- 初始化：根据外设的要求，进行相应的初始化设置，确保外设的正常工作。
- 控制命令：根据外设的功能要求，设计相应的控制命令和参数传输方式。
linux设备驱动程序的设计与实现
linux设备驱动程序的设计与实现
Linux设备驱动程序的设计与实现是一个涉及底层系统编程和硬件交互的复杂过程。
下面是一个简单的步骤指南，以帮助你开始设计和实现Linux设备驱动程序：
1. 了解硬件：首先，你需要熟悉你要驱动的硬件设备的规格和特性。
这包括硬件的内存空间、I/O端口、中断请求等。
2. 选择驱动程序模型：Linux支持多种设备驱动程序模型，包括字符设备、块设备、网络设备等。
根据你的硬件设备和需求，选择合适的驱动程序模型。
3. 编写Makefile：Makefile是一个文本文件，用于描述如何编译和链接你的设备驱动程序。
它告诉Linux内核构建系统如何找到并编译你的代码。
4. 编写设备驱动程序：在Linux内核源代码树中创建一个新的驱动程序模块，并编写相应的C代码。
这包括设备注册、初始化和卸载函数，以及支持读写和配置硬件的函数。
5. 测试和调试：编译你的设备驱动程序，并将其加载到运行中的Linux内核中。
使用各种测试工具和方法来验证驱动程序的正确性和稳定性。
6. 文档和发布：编写清晰的文档，描述你的设备驱动程序的用途、用法和已知问题。
发布你的代码以供其他人使
用和改进。
简单字符设备驱动程序的设计精简版
简单字符设备驱动程序的设计1. 简介2. 设计思路2.1 初始化设备初始化设备的过程包括分配设备号、注册字符设备驱动程序和初始化字符设备驱动程序等步骤。
2.1.1 分配设备号设备号用于唯一标识一个字符设备。
可以使用alloc_chrdev_region()函数动态分配一个设备号，也可以使用register_chrdev_region()函数静态分配一个设备号。
2.1.2 注册字符设备驱动程序注册字符设备驱动程序需要使用cdev_init()函数来初始化字符设备结构，并使用cdev_add()函数将字符设备添加到内核中。
2.1.3 初始化字符设备驱动程序在cdev_init()函数中，需要设置字符设备驱动程序的操作函数，包括读取数据的read()函数、写入数据的write()函数和释放设备的release()函数。
2.2 读取数据读取数据的过程包括打开文件、调用字符设备驱动程序的read()函数和关闭文件等步骤。
2.2.1 打开文件打开文件需要使用系统调用的open()函数。
在打开文件时，可以进行一些初始化的操作。
2.2.2 调用read()函数调用字符设备驱动程序的read()函数读取数据。
在read()函数中，可以从字符设备的缓冲区中读取数据，并将数据发送给应用程序。
2.2.3 关闭文件关闭文件需要使用系统调用的close()函数。
在关闭文件时，可以进行一些资源的释放操作。
2.3 写入数据写入数据的过程包括打开文件、调用字符设备驱动程序的write()函数和关闭文件等步骤。
2.3.1 打开文件打开文件需要使用系统调用的open()函数。
在打开文件时，可以进行一些初始化的操作。
2.3.2 调用write()函数调用字符设备驱动程序的write()函数写入数据。
在write()函数中，可以将应用程序发送的数据写入字符设备的缓冲区中。
2.3.3 关闭文件关闭文件需要使用系统调用的close()函数。
VxWorks下驱动程序的设计与实现
使 得 开 发 者 只需 做 最少 的工 作 即可 设 计 出有 效 的 、适 合 于 不 同 用 户 要求 的 系统 在 开 发 Ｂ Ｐ时 ． 仅 要 对 Ｂ Ｐ专 用 的 驱 动 程 Ｓ 不 Ｓ 序 提 供完 全 的支 持 ． 需 要 将 通 用 的 设 备 驱动 程序 集 成 在一 起 还 因 此 ． 编 写设 备 驱 动 程 序 的 实 现 时 ． 以根 据 具 体 情 况 将其 放 在 可 在 Ｂ Ｐ中 合适 的位 置 Ｓ
化 。在 Ｖ Ｗｏ ｓ ．Ｓ 向 Ｖ Ｗｏｋ 提 供与 硬 件 环 境 的接 口． ｘ ｒ 中 ＢＰ ｋ ｘ ｒｓ 负 责 完成 加 电时 的 硬 件初 始 化 ．为 Ｖ Ｗｏｋ 访 问硬 件 驱 动 程 序 提 ｘ ｒｓ 供 支 持 ．将 Ｖ Ｗｏｋ 中 与硬 件 有 关 以 及 与硬 件 无 关 的 软 件进 行 ｘ ｒｓ 集 成 。 Ｂ Ｐ中 ， 括 了源 代 码 、 文 件 、 ｋ 在 Ｓ 包 头 Ｍａ ｅ文 件 、 生 文件 以 派 及 二 进 制 驱 动程 序 模 块 。但 Ｂ Ｐ并 不 是 硬 件 驱 动 程 序 。 在 Ｖ ． Ｓ ｘ
Ｖ Ｗｏ 是 由 Ｗｉｄ Ｒ ｖ ｒ ｙ ｔ 公 司 开 发 的 一 套 具 有 微 ｘ ￣ｓ ｎ ｉ ｓ ｍｓ ｅＳ ｅ 内核、 高性 能 、 可伸 缩 的实 时 操作 系统 ， 持众 多 的 网 络协 议 ． 支 用 户 可 以根 据 自己 的 需要 来 组 合 ．其 开放 式 的结 构 和 对 工 业 标 准 的 支 持使 开 发 者 只 需 要 做 少 量 的 工 作 就 可 以设 计 出 有 效 的 、 适 用 于不 同 用 户 的 系统 Ｖ Ｗｏｋ ｘ ｒｓ由 以下 几个 系统 组 成 ： （ ） 性能 的实 时 操 作 系统 核 心 ｗ ｎ 。 １高 ｉｄ （ ） Ｏ系 统 。Ｖ Ｗｏｋ 提供 了一 个 能 快 速 、 活 地 与 Ａ Ｓ ２Ｉ ／ ｘ ｒｓ 灵 ＮＩ Ｃ兼 容 的 Ｉ 系统 ． 括 Ｕ Ｉ ／ Ｏ 包 Ｎ Ｘ标 准 的缓 冲 Ｉ ／ Ｏ和 Ｐ ＳＸ标 准 的 ＯＩ 异步 Ｉ ／ Ｏ。Ｖ Ｗｏ 包 括 以 下驱 动程 序 ： 络 驱 动 、 道 驱 动 、 ｘ Ａｓ 网 管 键 盘 驱 动 、 示驱 动 、 盘 驱动 、 口驱 动 等 。 显 磁 并 （ 本 地 文 件 系 统 ３）
数据驱动的生产装配程序设计及应用
数据驱动的生产装配程序设计及应用随着工业4.0时代的到来，数据驱动的生产装配程序设计和应用越来越重要。
本文将探讨该主题，并介绍如何设计和应用数据驱动的生产装配程序。
1. 简介数据驱动的生产装配程序是指基于大量实时数据和智能算法来优化和提升装配过程的程序。
它可以帮助企业提高生产效率、降低成本、提高产品质量，实现企业的数字化转型。
2. 数据采集与处理为了设计数据驱动的装配程序，首先需要采集相关的数据。
可以利用传感器、物联网等技术，实时采集装配线上的各种数据，如工艺参数、设备状态、产品质量等。
然后，对采集到的大量数据进行处理和分析，提取有价值的信息，为装配过程提供数据支持。
3. 基于数据的智能算法数据采集和处理后，接下来需要应用智能算法来处理数据并做出决策。
例如，可以利用机器学习算法来对数据进行分类、聚类、预测等。
通过这些算法，可以实现自动优化装配方案、提升生产效率、减少错误率等。
4. 实时监控与调整数据驱动的装配程序还需要实时监控装配过程，并根据监控结果进行调整。
例如，如果在装配过程中出现错误或异常，系统可以自动发出警报并采取适当的措施。
通过实时监控和调整，可以大大提高装配过程的稳定性和可靠性。
5. 智能反馈和学习数据驱动的装配程序可以根据实际生产情况进行智能反馈和学习。
通过分析历史数据和实时数据，系统可以不断地优化装配方案和算法，提高装配效率和质量。
同时，系统也可以根据经验进行智能推断，预判潜在问题并提前做出相应调整。
6. 应用案例数据驱动的生产装配程序已经在许多行业得到广泛应用。
例如，在汽车制造业中，利用数据驱动的装配程序可以实现高效降噪、提高装配质量；在电子制造业中，可以通过数据驱动的装配程序实现高速和高精度的组装；在航空航天制造业中，可以利用数据驱动的装配程序提高产品可靠性和安全性。
总结数据驱动的生产装配程序设计与应用是工业4.0时代的重要课题。
通过采集、处理和分析大量实时数据，并应用智能算法，可以实现装配过程的优化和改进。
驱动程序设计_实验报告3
创建测试源文件
（3）创建Makefile来编译两个文件。
创建makefile文件
（4）编译make驱动程序和执行例题程序。
编译文件
（5）向目标板下载及执行
下载生成文件
（6）使用chmod命令语改变执行权限。
修改命令
（7）运行测试程序
运行测试程序
（8）结束测试程序
结束测试程序
（4）接下来，需要将模块插入到内核中。插入命令是insmod，通过mknod装载设备驱动程序。Mknod使用时，使用的主编号可以作为insmod命令语使用时出现的编号使用。主编号可以在insmod后查看/var/log/messages来了解。
5、实验结果
（1）驱动程序源文件创建
创建目录
创建驱动源文件
6、实验思考题
（1）请说明嵌入式系统对外部设备的访问方式有哪些。
答：动态映射和静态映射
7、实验体会
通过本次的实验，我能在虚拟机执行编译、编写设备驱动的测试程序，并且将编译好的设备驱动程序下载到试验箱。
（2）ห้องสมุดไป่ตู้译
创建Makefile来编译两个文件。
如果make clean，首先编译的驱动程序和执行例题文件会被清除。编译make驱动程序和执行例题程序。
（3）向目标板下载及执行
在目标板上为了通过tftp得到下载，将buzzer.ko和buz_test文件复制到/tftpboot中。如果向/tftpboot复制完成，在目标板上输入命令语。(注意)下载得到buz_test，使用chmod命令语改变执行权限。
3、实验设备
PC机一台；操作系统：Ubuntu 8.04。
ARM实验箱。
新型电网电压监测仪的组成和驱动程序设计-设计应用
新型电网电压监测仪的组成和驱动程序设计-设计应用0 引言电压监测系统是对电网电压质量进行监测并自动记录的智能化仪表系统，为统计电压的合格率及其他参数、反映电压质量的管理提供正确的数据。
电压监测系统的组合为一台智能电压监测仪。
通过仪表的使用，即可实现对电压监测点的各种电压参数进行测量并记录，同时给出电压合格率、电压偏高不合格率、电压偏低不合格率等计算结果。
电压监测系统的另外一种组合是由电压监测仪加上电卡、通讯机及上位计算机等配套设备组成。
电压监测仪所记录的数据很多，通过仪表键盘来查询抄录十分耗时耗工，而直接用小打印机打印也有许多缺点和不便之处。
本系统可实现电网电压集中监测，并有查询、统计报表、电压越限报警、典型工作日设定、系统变比和电压值误差系数可调整等一系列功能。
1 系统设计采集模块以高性能微处理器STC12C5A60S2为，外围由信号变换、实时时钟、串行通信和大容量串行存储器等模块电路构成。
整个系统结构组成如图1所示。
STC12C5A60S2是宏晶科技今年新推出的一款处理器，全面兼容传统的51系列。
STCl2C5A60S2是一个时钟／及其周期，增强型51内核，速度比普通的8051快8～12倍。
工作电压比较宽，为3.3～5.5 V。
增加第二复位功能引脚，并且具有外部掉电检测电路，可在掉电时，及时将数据保存进E2PROM。
内部有1 280 B的RAM数据存储器。
芯片内部有E2PROM功能，擦写次数达10万次以上。
具有ISP ／IAP功能，8通道10位高速ADC，速度可达2.5×105次／s，2路PWM 还可作2路D／A使用。
内部已经集成了独立的波特率发生器，此系列单片机串行通信的速率可以不由内部定时器T1的溢出率来决定，这样可以让T1来实现定时或者计数的功能。
此系列的单片机还有双串口的功能，一个串口可以被系统使用，剩下的串口可以用来作系统程序调试信息的输出，避免一个串口被占用的情况下，只能使用I／O 口去模拟UART时序的麻烦。
基于STM32F407平台OV2640驱动程序设计
３ 驱动程序设 计
０Ｖ２ ６ ４ ０传 感 器 主要 包括 ： 感 光 阵 列 、模 拟 信 号 处 理 、 １ ０
位Ａ ／ Ｄ 转换 、 数字信号处理器、 输 出格 式 模 块 、 压缩引擎 、 微 处 理器 、 Ｓ Ｃ Ｃ Ｂ接 １ ７、 数 字视 频 接 口等 。
０Ｖ２ ６ ４ Ｏ驱 动 主要 分 为 三 个 部 分 ： 第 一 部 分 ＤＣ ＭＩ驱 动 程
序、 第二 部 分 Ｓ Ｃ Ｃ Ｂ接 口驱 动 。Ｓ Ｃ Ｃ Ｂ 总线 与 Ｉ ２ Ｃ 总线 兼 容 ， 它 制 图像 质 量 、 数据格式和传榆方式。 所 有 图像 处 理功 能过 程 包 的 作 用 主要 用 于 传输 控 制 命 令 和 设 备 状 态 的 。 Ｄ Ｃ ＭＩ 驱 动如 果
控 制 系统 中视 频 传 输 技 术 ．是 实现 无人 机 远 程 视 频 传输 重要
图 １无线视频通信 系统
技术之一 ， 在 无 人 机控 制 系统应 用领 域 具 有 非 常 重要 的 意 义 。
１ Ｏ Ｖ ２ ６ ４ ０ 视频采集系统构成
ＯＶ ２ ６ ４ ０摄 像 头 是 ＯＶ 公 司 生 产 的 ＣＭ０Ｓ ＵＸＧＡ （ １ ６ ３ ２ｘ １ ２ ３ ２） 图像 传 感 器 ， 该 摄像 头通过 Ｓ Ｃ Ｃ Ｂ总线控 制 ， 可 以输 出
大。 并 自带 Ｄ Ｃ ＭＩ 接 口。 支持 Ｄ ＭＡ 传 输 ． 因此 在 传 输 效 率 上 非 常高。 Ｄ Ｃ ＭＩ （ 数 字摄 像 头接 １ ７ ３ ＇ ） 接 口是 一 个 同步 并 行 接 口 ， 能 够
接 收 外部 ８位 、 １ ０位 、 １ ２位 或 １ ４位 Ｃ Ｍ ０ Ｓ摄 像 头模 块发 出的
是 需要 用 户 自己设 计 和研 究 ． 比如 要 求摄 像 头嵌 入 到 控 制 系统 中、 要 求 具 有视 频 捕 捉 功 能 、 要 求具 有 图像 识 别 、 对 象跟 踪 功
课程设计(按键驱动程序设计)
目录 (1)前言 (1)1.总体设计方案 (2)2.系统硬件设计 (2)2.1硬件平台 (2)2.1.1 LED灯电路 (2)2.1.2 键盘驱动电路 (3)2.2软件平台 (4)2.2.1 软件简介 (4)2.2.2 ADS基本操作 (4)2.3模块设计 (5)2.3.1 S3C2410的I/O介绍 (5)2.3.2 S3C2410中断介绍 (6)2.3.3 按键驱动 (7)2.3.4 LED灯驱动 (10)3.驱动程序的连接 (11)3.1设备驱动程序接口 (11)3.2ADS驱动程序的加载(超级终端) (11)4．ADS下按键控制闪烁灯驱动的添加和调试 (12)4．1驱动程序下载 (12)4．2驱动测试程序 (12)5.实验效果 (12)6.设计总结 (14)参考文献 (15)附录 (16)近几年，嵌入式系统产品日臻完善，并在全世界各行业得到广泛应用。
嵌入式系统产品的研制和应用已经成为我国信息化带动工业化、工业化促进信息化发展的新的国民经济增长点。
随着消费家电的智能化，嵌入式更显重要。
像我们平常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3Player、数字相机（DC）、数字摄像机（DV）、U-Disk 、机顶盒（Set Top Box）、高清电视（HDTV ）、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等，都是典型的嵌入式系统。
据预测，随着Internet的迅速发展和廉价微处理器的出现，嵌入式系统将在日常生活里形成更大的应用领域。
在中国，嵌入式软件发展过程中，政府已充分认识到它的重要作用，并在政策、资金等方面给予了大力支持。
2004 年国家发改委、科技部、商务部联合颁布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》，把嵌入式软件产业作为国家发展的一个重要领域。
最近几年来，中国的嵌入式软件发展速度一直高于中国软件产业的发展速度和全球嵌入式软件的发展速度，在中国软件产业和全球嵌入式软件产业中所占的比重越来越大。
如何编写驱动程序
如何编写驱动程序编写驱动程序是一项相对复杂的任务，它与硬件交互并与操作系统进行通信。
在这篇文章中，我将提供一个简要的指南，帮助您了解如何编写驱动程序。
驱动程序是操作系统的一部分，用于管理和控制硬件设备。
它们允许操作系统与硬件交互，并提供硬件访问的接口。
驱动程序不仅仅是通过读写硬件寄存器来实现的，还需要处理中断请求、DMA、内存映射和其他底层硬件访问。
以下是编写驱动程序的一般步骤：1.硬件设备的了解：要编写一个驱动程序，首先需要了解所要驱动的硬件设备的工作原理和规范。
这包括它的寄存器布局、通信方式、中断请求等。
也可以查找相关的文档和参考资料。
2.操作系统的了解：每个操作系统都有自己的驱动程序开发框架和API。
要编写驱动程序，必须熟悉所使用的操作系统。
这包括操作系统的内核机制、设备管理、中断处理程序和设备驱动接口等。
3.驱动程序的架构设计：在开始编写驱动程序之前，需要设计一个驱动程序的架构。
这包括确定驱动程序的基本功能、组织结构和接口。
在这一阶段，可以考虑使用合适的设计模式，如观察者模式或策略模式。
4.编写设备初始化代码：设备初始化代码负责初始化硬件设备并确保它在操作系统中正确识别和配置。
这通常包括读写设备寄存器、设置中断请求、设置DMA等。
5.编写设备访问代码：设备访问代码负责实现驱动程序的主要功能，如读写数据、处理中断请求并与操作系统进行通信。
这可能涉及到编写ISR（中断服务例程）处理中断，实现设备驱动接口等。
6.进行驱动程序测试：在编写完驱动程序之后，应该对其进行测试以确保其正确性和稳定性。
可以编写一些测试用例来验证驱动程序是否按预期工作。
7.驱动程序的部署和调试：一旦驱动程序测试通过，就可以将其部署到操作系统中。
在部署过程中，可能需要进行一些调试和优化，以确保驱动程序的性能和可靠性。
可以使用调试工具来帮助定位和修复错误。
编写驱动程序需要一定的硬件和软件知识，并且需要耐心和细心来处理底层问题。
一种兴趣驱动的程序设计类课程教学法
一种兴趣驱动的程序设计类课程教学法随着科技的快速发展，程序设计类课程的重要性日益凸显。
传统的程序设计类课程教学法常常注重理论知识的传授，缺乏实践性和趣味性，导致学生对课程的兴趣和动力不足。
采用一种兴趣驱动的程序设计类课程教学法显得尤为重要。
本文将探讨一种基于兴趣驱动的程序设计类课程教学法，并分析其教学效果和实施方法。
一、兴趣驱动的教学理念兴趣驱动的教学理念是指教师根据学生的兴趣点和需求，设计和实施课程，激发学生的学习兴趣、主动性和创造力。
在程序设计类课程中，学生通常对这一领域充满好奇和热情，因此教学者可以通过挖掘学生的兴趣点，引导他们进行实际项目的开发和应用，从而使课程内容更具吸引力和实用性。
兴趣驱动的教学理念主要包括以下几个方面：1. 以学生为中心。
教师应该充分了解学生的兴趣爱好和学习需求，结合实际情况设计课程内容和教学方法，使之符合学生的认知特点和学习习惯。
2. 强调实践性。
兴趣驱动的教学法注重培养学生的实际动手能力和解决问题的能力，课程设置中应包含丰富的实践项目和案例分析，以便学生能够将所学知识应用到实际项目中去。
3. 注重启发性。
教师不应该只是传授知识，更应该引导学生进行自主探究和发现，激发他们的创造力和创新意识，使之成为未来的创意人才。
基于兴趣驱动的程序设计类课程教学设计应该突出以下几个方面：针对兴趣驱动的程序设计类课程教学，教师需要有条不紊地进行实施，包括以下几个环节：1. 调研学生兴趣和需求。
教师可以通过问卷调查、座谈会等方式，充分了解学生的兴趣爱好和学习需求，为后续教学设计提供依据。
2. 确定课程内容和大纲。
在充分调研学生兴趣和需求的基础上，教师可以根据实际情况设计课程内容和大纲，确保学生能够在课程中获取感兴趣的内容和项目。
3. 多元化教学方法的运用。
在课堂教学中，教师应该采用多种教学方式，包括讲授、讨论、实验、案例分析等，激发学生的学习兴趣和主动性。
4. 实践项目的设计和指导。
用户态驱动设计流程
用户态驱动设计流程
用户态驱动的设计流程如下：
1. 需求分析：了解用户的需求和使用场景，明确驱动的功能和特性，并确定所需的硬件和软件平台。
2. 架构设计：根据需求分析的结果，设计驱动的整体架构，包括模块的划分、接口的定义和数据流的设计等。
3. 接口设计：定义驱动与操作系统或应用程序之间的接口，包括驱动的初始化、配置和操作接口等。
4. 数据结构设计：设计驱动的数据结构，包括驱动的状态信息、输入参数和输出结果等。
5. 算法设计：根据功能需求，设计驱动的算法和处理逻辑，并根据性能和资源限制进行优化。
6. 编码实现：根据设计结果，使用编程语言实现驱动的代码，包括驱动程序和相应的测试代码。
7. 调试和测试：在开发阶段逐步调试和测试驱动，包括功能测试、性能测试和兼容性测试等。
8. 集成和优化：将驱动集成到系统中，并进行性能和稳定性优化，确保驱动与其他软件和硬件组件的兼容性。
9. 验收和发布：将驱动交付给用户进行验收，并根据用户反馈进行修复和改进，最终发布稳定版本的驱动。
10. 运维和维护：对于已发布的驱动，进行运维和维护工作，包括问题排查、补丁更新和版本管理等。
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设备文件名
• Device：\$device\+前缀+索引
• 例：“\$device\COM1”
– 命名方法与传统命名方法相似； – 支持多于10个流设备名；
• 例：“\$device\COM27”
课程安排
• 理论 Windows CE 5.0驱动程序简介 驱动程序简介 流接口驱动程序分析 动动手——简单的流接口驱动程序 动动手 简单的流接口驱动程序 LED点阵发光原理 点阵发光原理 设备的硬件接口电路分析 Windows CE访问设备地址的实现 访问设备地址的实现 LED点阵驱动程序分析 点阵驱动程序分析 • 实验 标准的流接口驱动程序开发与测试
4. 在下图所显示的页面中填写一些您需要的信息，然后 在下图所显示的页面中填写一些您需要的信息， 单击 Next。 。
5. 选择 simple Windows CE DLL project，单击 选择A ， Finish 完成此向导。
6. 为驱动程序选择一个唯一的三字母标识符。在 为驱动程序选择一个唯一的三字母标识符。 Location 框中输入之前创建的流驱动程序的完整路径， 框中输入之前创建的流驱动程序的完整路径， 或者使用“ 按钮定位。 或者使用“browse”按钮定位。 按钮定位 7. 在 Driver Filename 框中输入驱动程序的名称。如图， 框中输入驱动程序的名称。如图， 相同的名称， 使用与前面使用名称 (StreamDrv) 相同的名称，以确 中创建的原始文件。 保改写在 Platform Builder 中创建的原始文件。
驱动程序的功能
驱动程序将操 作系统和设备链 接起来，使得操 作系统能够识别 设备，并为应用 程序提供设备服 务。 应用程序 Send() 操作系统 SendPackage() 网卡驱动程序2 网卡驱动程序2 MySendPackage2() 网卡1 网卡1
驱动程序的任 网卡驱动程序1 网卡驱动程序1 务，就是把操作 系统的驱动接口 MySendPackage1() “映射”到具体 映射” 的功能实现中。 网卡1 网卡1
内核态驱动 VS 用户态驱动
Windows Embedded CE 6.0引入了内核态驱动和用户态驱 动的概念。在Windows CE5.0及先前的版本中，驱动工作在 用户态。从代码方面看，内核态驱动和用户态驱动没太大 差别。 内核态驱动被加载到内核空间，用户态驱动被加载到特 定的用户进程空间中。从执行效率来看，内核态的驱动效 率比用户态的驱动高。从稳定性方面考虑，用户态的驱动 不会对系统产生致命影响，而内核态的驱动相对危险。至 于采用哪一种结构的驱动，主要根据开发人员的需求。
启动时加载驱动 VS 需要时加载驱动
从驱动加载的时间来看，可分为两种：系统启动时加载和需要 时加载。一般来说本地驱动都是在启动时加载的，在这里主要针 对是流驱动来说的。 驱动在系统启动时加载，只需将它的注册表配置信息放到 [HKEY_LOCAL_MACHINE\Drivers\BuiltIn\]下，如 [HKEY_LOCAL_MACHINE\Drivers\BuiltIn\Battery]，系统启动时， Device Manager会自动加载它。需要时加载，动态加载，很灵活。 注意：USB设备的驱动加载，如USB摄像头驱动，它也属于需要时 加载的驱动。从驱动的接口来看，它属于流驱动，但相对普通的 流驱动，它增加了几个函数：USBDeviceAttach()、 USBInstallDriver()、USBUnInstallDriver()等。USB摄像头驱 动的加载在USBDeviceAttach()中完成。所以，它无须，也不能 用驱动调试助手加载。需要时加载的驱动还有一个作用，在无法 修改系统的情况下，应用程序中动态加载该驱动，以完成对硬件 的操作。
开发工具
• Platform Builder • Visual Studio 2005 • eMbedded Visual C++（EVC）
通用的流接口驱动
编写流接口驱动的步骤：
– 选择定义一个设备文件名； – 实现所需流接口函数； – 创建驱动的模块定义文件（.def），导出必要 的标准流接口函数； – 编辑必要的注册表 提纲 Windows CE 5.0驱动程序简介 驱动程序简介 流接口驱动程序分析 动动手——简单的流接口驱动程序 动动手 简单的流接口驱动程序 LED点阵发光原理 点阵发光原理 设备的硬件接口电路分析 Windows CE访问设备地址的实现 访问设备地址的实现 LED点阵驱动程序分析 点阵驱动程序分析
驱动程序的宿主
如果要运行DLL中的代码，那么必须先有一个EXE 如果要运行DLL中的代码，那么必须先有一个EXE 进程，把该DLL加载到自己的地址空间内，然后才可 进程，把该DLL加载到自己的地址空间内，然后才可 执行DLL中的代码。 执行DLL中的代码。 Windows CE的驱动程序也必须被其他EXE——宿主 CE的驱动程序也必须被其他EXE——宿主 加载
设备文件名
• 流接口驱动作为一个特殊的设备文件系统； • 两种不同的设备文件的命名方式：
– 传统方法：前缀+索引+冒号 • 例：“COM1：”，“LED1：”
– 前缀
• 三个大写字母 • 存储在驱动程序对应注册表键的“Prefix”子键中
– 索引
• 区分同一个驱动程序管理的不同设备 • 缺省：0~9，可通过“index”的值指明起始索引数 – 适合大多数流式驱动，最大只能指定10个设备；
流接口驱动程序
流接口驱动程序是实现流接口函数的设备驱动程序。不 管硬件细节，所有Windows CE流驱动程序都公开流接口函 数给操作系统，从而Windows CE的Device Manager(设备管 理器)可以载入并管理这些驱动程序。 在流式接口驱动程序中，驱动程序负责把外设抽象成一 抽象成一 个文件，而应用程序则使用操作系统提供的文件API对外设 个文件 进行访问。 典型的流接口驱动程序有： ◇文件系统驱动 ◇串口驱动
驱动程序基本知识
在 Windows CE 上，设备驱动程序是一个动态链接库 (DLL)，它提供底层硬件与操作系统及运行在目标设备上的 应用程序之间的一个抽象层。驱动程序公开一套知名的函 数并提供初始化硬件和与之通信的规则。软件开发人员可 以在他们的应用程序中调用驱动程序的函数来与硬件交互。 如果设备驱动程序遵循众所周知的应用程序编程接口(API)， 比如 Device Driver Interface ( 设备驱动程序接口) (DDI)，您就可以把驱动程序作为操作系统的一部分而载入， 比如显示驱动程序或用于存储设备的驱动程序。不用知道 物理硬件的细节，应用程序就可以调用标准Windows API 函数，比如 ReadFile 或 WriteFile，来使用外设。
动动手
• 简单的流接口驱动程序
借助Windows CE 5.0 Embedded Development Labs.msi
添加一个作为设备驱动程序的项目
1. 用 Platform Builder 打开现有的 MyPlatform 工作区。 工作区。 2. 在 File 菜单上，单击 New Project or File。 菜单上， 。 3. 选择 WCE Dynamic-Link Library，给它一个合适的 ， 名称（例如， ），然后单击 名称（例如，StreamDrv），然后单击 OK，如图。 ）， ，如图。
驱动程序简介
设备驱动程序是使操作系统和用户应用程序能够与外设硬 件（与目标设备集成或连接的）交互的组件，例如 Peripheral Component Interconnect ( 外围组件互联， PCI) 总线、键盘、鼠标、串口、显示、网络适配器和存储 设备。操作系统 (OS) 载入相应设备驱动程序，然后使用 这些驱动程序提供的函数和输入/ 输出 (I/O) 服务，在设 备上执行操作，而非直接访问硬件。
流接口驱动程序的体系结构
应用程序 FileSys.exe 设备管理器(device.exe) 设备管理器(device.exe) 流接口驱动程序 硬件
流接口驱动程序的体系结构
标准的流接口函数
动 态 连 接 库 函 数
其中电源管理的部分是可选的， 其中电源管理的部分是可选的，在实际开发中接口名称中的 XXX三个字母由设备驱动的设备文件名前缀代替。 三个字母由设备驱动的设备文件名前缀代替。 三个字母由设备驱动的设备文件名前缀代替
8. 按 Go，将生成流驱动程序源代码。 ，将生成流驱动程序源代码。
小结
• • • • DLL。 驱动程序只不过是一些 DLL。 进程地址空间中。 驱动程序被映射到 Device.exe 进程地址空间中。 驱动程序公开了一个众所周知的接口集。 驱动程序公开了一个众所周知的接口集。 将设备驱动程序添加到 Windows CE 操作系统映 像中相对容易的多。 像中相对容易的多。
Device.exe 又称做设备管理器，负责加载和管理 又称做设备管理器， Windows CE下绝大多数的设备驱动程序。 CE下绝大多数的设备驱动程序 下绝大多数的设备驱动程序。 GWES.exe负责加载一些与图形界面相关的 设备驱动 GWES.exe负责加载一些与图形界面相关的I/O设备驱动。 负责加载一些与图形界面相关的I/O设备驱动。 FileSys.exe在系统中负责管理 FileSys.exe在系统中负责管理Windows CE中的对象存 在系统中负责管理Windows CE中的对象存 储和文件系统，负责加载所有的文件系统驱动程序。 储和文件系统，负责加载所有的文件系统驱动程序。
嵌入式操作系统Windows CE 嵌入式操作系统
——驱动程序设计 驱动程序设计
课程安排
• 提纲 Windows CE 5.0驱动程序简介 驱动程序简介 流接口驱动程序分析 动动手——简单的流接口驱动程序 动动手 简单的流接口驱动程序 LED点阵发光原理 点阵发光原理 设备的硬件接口电路分析 Windows CE访问设备地址的实现 访问设备地址的实现 LED点阵驱动程序分析 点阵驱动程序分析