作者：談宏華 周統國   

1 引言

在嵌入式系統中基于ARM微核的嵌入式處理器已經成為市場主流。隨著ARM技術的廣泛應用，建立面向ARM構架的嵌入式操作系統成為測量行業的熱點問題。在LINUX操作系統中添加新的外部設備時，只需為其添加對應的驅動程序即可。介紹另一種驅動程序的編寫方式，即采用MISC類設備" title="MISC類設備">MISC類設備。其實質也是一個字符設備。可將用戶各種不同的驅動設備類型合成到一種類型中，共用一個主設備號，通過不同的次設備號和設備節點名來區分。可方便管理這些驅動模塊。字符型的驅動設備模塊在掛載時都要分配主設備號、次設備號和創建設備節點名，在卸載驅動設備時還必須同時刪掉設備節點名。通過采用MISC類設備，在掛載設備驅動時無須再用到mknod命令分配主設備號、次設備號和創建設備節點名，在insmodl掛載之后，只須mdev—s就能自動裝配/dev目錄下的設備文件。

2 AD7859L" title="AD7859L">AD7859L的引腳功能描述和寄存器

AD7859L的引腳功能描述如表1所示。



AD7859L包含一個控制寄存器，A/D轉換輸出寄存器，狀態寄存器，測試寄存器和10位校正寄存器。控制寄存器只能寫入，A／D轉換輸出寄存器和狀態寄存器只能讀取，測試寄存器和校正寄存器是可讀可寫的。

向AD7859L寫入數據時，數據寬度必須是16位。16位數據寫入AD7859L時，既可作為一個16位字，也可作為2個8位字節，取決于引腳W/B上的邏輯電平。當W/B接高電平時，16位數據從DB0傳輸到DBl5，DB0為最低位，DBl5為最高位。當W/B接低電平時，引腳DB8/HBEN作為高字節使能，2個8位字節的數據從DB0傳輸到DB7，DB0為最低位，DB7為最高位。當以2個8位字節寫入數據時，必須先寫低字節，再寫高字節。16位數據的最高2位ADDRl、ADDR0，通過編碼決定訪問哪一個寄存器，后面的14位數據寫入該寄存器。表2為編碼分布。

讀寄存器時必須先設置控制寄存器的DB6和DB7位，即RDSLTO和RDSLTl。這2位通過編碼決定訪問哪一個寄存器。上電時這2位初始值是00，因此讀取操作訪問的寄存器是A／D轉換輸出寄存器。同寫寄存器一樣，字模式或者字節模式均可以。當以字節模式讀校正寄存器時，必須先讀低字節。

3 AD7859L驅動程序

操作系統一般提供設備驅動程序完成對特定硬件的控制，以建立應用程序和設備之間的抽象接口，而不是應用程序直接操作硬件。設備驅動程序實際上是操作硬件的軟件，是內核中具有最高特權級的、駐留內存的、可共享的底層硬件處理例程。

采用MISC類設備來添加AD7859L驅動。AD7859L的結構體定義語句如下：







從2．6版本內核開始引入了platform這個概念，在開發底層驅動程序時，首先要確認設備的地址、中斷向量號。在內核中添加AD7859L的地址、中斷號、設備節點名。設備驅動在加載時首先需要調用的入口函數module_init()，該函數完成設備驅動的初始化工作，如寄存器置位、結構體賦值等，其中最重要的工作就是向內核注冊該設備。在應用程序中打開設備文件，然后利用ioctl()函數向驅動傳遞各種控制命令。每一次A/D轉換完成后都會產生中斷，調用中斷響應函數，將轉換好的數據寫到緩沖區中。當用戶需要讀取A／D轉換的數據時，通過調用read()函數，讀取緩沖區數據。驅動程序結構如圖1所示。



3．1 平臺資源

在2．6內核中將每個設備的資源用結構platform_device描述，該結構體在／include／linux／platform_device．h中定義。AD7859L驅動的平臺資源如下。在文件／arch／arm／roach—s3c2410／devs．c中添加下述結構體。





該宏定義在map．h文件中。第二組描述了AD7859L設備的中斷向量號。flags描述資源類型，設備驅動會根據flags來獲取相應的資源信息。在結構體static struct platform_device*smdk2410_devices[]__initdata添加上述s3c_device_ad7859adc平臺資源。該結構體在／arch／arm／mach—s3c2410／mach—smdk2410．C文件中定義。
 

3．2 MISC類設備

在AD7859L的結構體內創建一個miscdevice類型設備驅動的結構體指針，增添一個misc類型設備。該結構體在/include／miscdevice．h中定義。


在AD7859L驅動的probe函數中調用misc_register(stmctmiscdevice*misc)函數，對misc類設備注冊，這個函數會為內核注冊一個misc類型設備，如果minor被設置為MISCDYNAMIC_MINOR，系統會動態的為該設備分配一個次設備號，用以區分其他的設備。不同類型的設備調用的設備注冊和注銷函數有所不同。misc類設備的注銷函數為misc_deregister(struct miscdevice}misc)。成功均返回零，否則返回一個錯誤代碼。



3．3 應用

測試的應用程序相對簡單，利用open函數打開設備文件，通過ioctl函數設置AD7859L的各個采樣參數，包括選擇哪幾路通道進行采樣，采樣的時間間隔，采樣的方式等等。利用read函數讀取緩沖區數據，在程序退出時調用close函數關閉設備文件。

4 結語

AD7859L是一款高速、低功耗的模數轉換器，在測量行業有著很廣闊的應用前景。隨著大家對Linux的認可，嵌入式Linux會被越來越多的人所接受。通過介紹在Linux下以MISC類設備方式開發AD7859L的設備驅動程序，讓大家更清楚的理解MISC類型設備的操作方法。