嵌入式系統設備驅動程序開發-全文預覽

　　

【正文】 共陰極接法，8 個數碼管的位選通分別由ZLG7290 芯片的 DIG0－DIG7 提供，而數碼管的顯示數據是通過控制芯片的 SegA－SegH的組信號提供的。而共陰（或共陽）極公共端分別由不同的 I/O 線控制，實現各位的分時選通。2．LED顯示接口： LED顯示器的接口一般由靜態顯示和動態顯示兩種接口方式，分別介紹如下： 1）靜態顯示 LED數碼管采用靜態接口時，共陰極或共陽極點連接在一起接地或接高電平。7段式 LED由 7 個發光二極管按“日”字形排列，所有發光二極管的陽極連接在一起稱為共陽極接法，陰極連接在一起稱為共陰極接法。為了便于人們觀察和監視系統的運行情況，顯示器常常用于顯示系統運行的中間結果和狀態信息等。 （5）void iis_record（unsign針，size為音頻數據字節數。 sizeoff=0x8+0x4+0x18+0x4 dataoff=0x8+0x4+0x18+0x84．I2S調用： （1）void Uart_ init（void）和 IIS_PortSetting()：UDA1341 音頻 CODEC初始化函數（2）void DMA_init（unsigned char ﹡Buf, int size,int bplay）和Init1341()：BDMAO控制寄存器設置,用于I2S錄放音。“RIE個 chunk所組成：辨別碼“fmt”（注意，最后一個是空白字符！）及“data”。 3．WAV聲音格式： Windows 環境下的一種常用音頻文件格式，它依循著一種稱為“資F”的格式辨別碼為“WAVE”。如果數據長度不匹配，那么接收器和發送器將對其自動截取或填充。使用I2S技術設計的系統連接配置參見圖35。 2．I2S音頻接口： I2S是一種串行總線設計技術，是SONY和PHILIPS公司等電子巨頭共同推出的接口標準，主要針對數字音頻處理技術和設備，例如便攜CD機、數字音頻處理器等。CCITT 的 32kb/s 語音編碼標準 G. 72 1 采用 ADPCM編碼方式，對每個語音采樣值相當于使用 4 位進行編碼。 CD音頻即是使用 PCM編碼格式，采樣頻率為 8kHz，對采樣值采用 16 位編碼。 （2）音頻編碼 脈沖編碼調制 PCM（Pulse Code Modulation）編碼的方法是對語言信號進行采樣，然后對每個樣值進行量化編碼。采樣頻率和精度共同決定聲音還原的質量。ADC 以上萬次每秒的速率對聲波進行采樣，每次采樣都記錄下了始聲波在某一時刻的狀態，稱之為樣本。在目標板上輸入命令：cd /mnt/INT在目標板上輸入命令：Insmod 在目標板上輸入命令：lsmod按實驗箱右下角的中斷按鍵，目標板上出現相應的中斷字符串。在單片機發出 8 個時鐘脈沖后，即可從“DIO”端讀取 8 位鍵值編碼，該編碼值的 D7 為最高位，D0 為最低位，然后單片機再使片選“CS”變高，并使“KEY”端重新輸出低電平，至此，讀鍵值過程結束。值得注意的是，如果有 2個鍵同時被按下，則 ZLG7289只能給出其中一個按鍵的代碼，因此 ZLG7289 不適合應用于需要 2 個或 2 個以上按鍵同時被按下的應用場合。利用按鍵有效指示“KEY”與單片機的外部中斷端相連，可完成具有中斷的鍵盤監控功能，從而提高 CPU的工作效率，減少按鍵響應時間。當 ZLG7289 檢測到有效的按鍵時，按鍵有效指示“KEY”引腳將從低電平變為高電平，并一直保持到按鍵代碼被讀取為止。若列值有一位是低，則表明有鍵按下；然后所有列掃描線輸出低電平，再讀行值。 由于中斷服務子程序需要打斷主程序的執行，因此其處理應該及時完成，較長時間的延時將導致系統性能嚴重下降。目的是為了保護那些與主程序中有沖突的寄存器，（如 R0，R1，R2等），如果中斷服務子程序中所使用的寄存器與主程序中所使用的寄存器等沒有沖突的話，這一步可以省略。然后，根據中斷源提供的信息，找到中斷服務子程序的入口地址，轉去執行新的程序段，這就是中斷響應。中斷式：在鍵盤按下時產生一個外部中斷通知 CPU，并由中斷處理程序通過不同的地址讀取數據線上的狀態，判斷哪個按鍵被按下。在目標板上輸入命令：cd /mnt/LED在目標板上輸入命令：Insmod ，目標終端應該出現“s3c2410 LED register success!!! Remap address=c48e0000”在目標板上輸入命令：lsmod，目標終端應該出現Module Size Used byLED 1824 0(unused)在目標板上終端輸入命令：cd /s3c2410_linux/nfs/LED回車鍵后輸入./，此時，試驗箱上的點陣LED燈有明顯的變化。在本開發板上，整個 LED顯示模塊是作為一個 I/O進行控制的。在目標板上進入cd /mnt/HelloWorld后，輸入命令./。接下來重新打開命令窗口，進行以下的命令敲打。顯然，本程序驅動的穿行卡只能提供順序存取的功能，屬于字符設備，因此后面的討論在兩種設備有所區別時都只是設計字符型設備接口，設備由一個設備號和一個詞設備號標識。接下來在mini下輸入以下命令：查看目標板的IP：net show燒寫內核：net tftp 宿主機IP 0x30800000 zImage將內核固化到nand flash ：net flash kernel將文件系統固化到nand flasg ：net flash root重啟目標板，在mini 終端等待linux啟動，然后按enter鍵進入linux終端，即Linux內核移植成功。 內核燒寫拷貝文件：cp /s3c2410_linux/CDROM/JFLASH/JFLASH_2410EP_Nand /tftpboot，然后：燒寫vivi ：./ JFLASH_2410EP_Nand 進入目標機終端：mini 具體以下畫面，如圖24：圖 24 命令畫面大概隔十幾秒鐘就會幻出另外一個畫面，再按reset鍵，再按enter鍵，則最后的畫面如圖25。如圖23。本試驗儀采用的ARM9處理器S3C2410支持Nandflash啟動，采用vivi作為bootloader，可以直接采用Nandflash啟動。圖 21 硬件圖示開發時使用宿主機上的交叉編譯、匯編及連接工具形成可執行的二進制代碼，然后把可執行文件下載到目標機上運行。這種方式通常不適合于嵌入式系統的軟件開發，因為對于嵌入式系統的開發，沒有足夠的資源在本機運行開發工具和調試工具。 GX_ARM9_2410EP是一款基于三星S3C2410X 16/32位RISC處理器（ARM920T）的針對高校嵌入式教學和實驗科研的平臺。移植了內核后，從簡單到困難，我們依次完成了HelloWorld、中斷、LED驅動和IIS音頻的設備驅動實驗。用戶程序不能直接操作硬件，而是使用統一的接口函數調用硬件驅動程序。可以預見，ARM與Linux的未來會更加壯大，在嵌入式產品市場上會占有越來越大的份額。Linux是開發源碼的操作系統，吸引著全世界的程序員參與到發展和完善的工作中來，所以Linux保持了穩定而且卓越的性能。在32位嵌入式處理器市場中，ARM處理器占有很大的份額。這個對象可能是龐大的機器，也可能是小巧的手持設備，用戶并不關心這個計算機系統的存在。 嵌入式系統與通用計算機系統的本質區別在于系統應用不同，嵌入式系統是將一個計算機系統嵌入到對象系統中。當前，嵌入式技術的應用越來越廣泛，從航天科技到民用產品，嵌入式產品的身影無處不在，而這些嵌入式產品的核心——處理器解決了產品的市場和性能。Linux自出現以來，得到了迅猛的發展。選用Linux作為平臺，可以根據具體需要自由地裁剪源碼，打造適合目標平臺的環境，編寫最有效率的應用程序。在開發前，必須掌握一些基本功能：建立嵌入式linux的開發環境的方法，BootLoader的編譯及配置方法，以及編寫makefile的基本方法目錄1 環境介紹 2 硬件介紹 2 軟件介紹 2 Linux操作系統 2 目標板最后運行的環境 22 內核移植 3 3 bootloader 3 介紹vivi 3 具體操作 3 編譯linux內核 5 制作文件系統 5 燒寫內核 5 硬件準備 5 內核燒寫 53 Linux設備驅動程序實驗 7 Linux驅動程序原理 7 實驗準備 7 HelloWorld實驗 7 LED點陣驅動實驗 7 工作原理 7 驅動操作 8 中斷實驗 9 基礎知識 9 工作原理 10 串行接口即時序 11 驅動操作 11 IIS音頻實驗 12 實驗原理 12 驅動操作 14 IIC數碼管掃描電路 14 操作原理 14 編譯時的問題 17 s_uart實驗 17 操作原理 17 驅動操作 194 實驗總結 20 問題解決 20 心得體會 20文獻參考 2122【摘 要】 Linux操作系統將所有的設備（而不是在存儲器里的文件）全部都看成文件，都納入文件系統的范疇，都通過文件的操作界面進行操作。基于Linux系統的嵌入式系統設備驅動程序開發之前，需要了解開發的流程：建立嵌入式Linux的開發環境、編譯和配置Bootloade