3 HPI接口设备驱动程序软件设计
3.1 Linux设备驱动程序
Linux设备类型分为3种:字符设备,块设备和网络设备。本设计将HPI外设归类于字符设备。在系统内部,字符设备驱动程序都提供类似文件操作的open,close,read,write,ioctl等函数人口,详见<linux/fs.h>中的fileoperations数据结构。初始化字符设备时,设备驱动程序向Linux登记,并在字符设备向量表中增加一个device_struct数据结构条目,这个设备的主设备表示符用做这个向量表的索引。HPI设备驱动程序在内核与用户空间注册注销及系统调用过程如图3所示。
3.2 HPI设备驱动程序设计
3.2.1 HPI接口设备数据结构及其文件系统接口定义
HPI接口设备数据结构是自定义的,它完成各个不同系统调用之间的协调工作,因此在设备驱动中是全局数据结构变量。具体定义如下:
- Struct HPI_DEVICE{
- devfs_handle_t devfs; //devfs device
- char isopen; //device status:1=opened,0=closed
- int MajorID;
- kdev_t MinorID;
- U16 DriverType;
- char *HpiBaseBufRead:
- char *HpiBaseBufWrite;
- wait_queue_head_t rd_wait; //read timeouts
- struct semaphore sem; //lock to prevent concurrent reads or writes
- #if defined(DMA_SUPPORT) //DMA
- DMA_CHANNEL_INFO DmaInfo[NUMBER_OF_DMA_CHANNELS];
- Spinlock_t LockDmaChannel;
- #endif
- struct file_operations hpi_fops;
- }
- 文件系统接口定义是用户使用HPI设备的接口,合理定义设备驱动程序在内核中的源码就能简化应用程序的设计。
- Static struct file_operations hpi_fops={
- owner:THIS_MODULE,
- open:hpi_open,
- read:hpi_read,
- write:hpi_write,
- ioctl:hpi_ioctl,
- mmap:hpi_mmap,
- release:hpi_release,
- };
3.2.2 读取HPI接口数据
HPI设备驱动程序的开发大多数工作都集中在struct file_operations中接口函数的编写上,这些函数是应用程序通过内核操作硬件设备的人口函数,下面将给出对HPI接口读数据的关键代码。
- #define HPI_BASEADDR 0x08000000 //BANK 1
- #define bHPI(Nb) _REG1(HPI_BASEADDR+(Nb))
- #define HPIC_WRITE bHPI(0x0)
- #define HPIC_READ bHPI(0x40)
- #define HPIA_WRITE bHPI(0x10)
- #define HPIA_READ bHPI(0x50)
- #define HPID_WRITE bHPI(0x20)
- #define HPID_READ bHPI(0x60)
- Static ssize_t hpi_read(struct file *file,char *buf,size_t count,loff_t *oppos)
- {
- Struct HPI_DEVICE *pHpiDevice;
- int i,hpi_size;
- size_t ret;
- down(&(pHpiDevice->sem));
- hpi_size=1024;
- for(i=0;i<hpi_size;i++)
- {
- HPIC_WRITE =0x00000000; //初始化HPI控制寄存器
- HPIA_WRITE =0x80000000; //初始化HPI地址寄存器,读取DSP地址为0x80000000的数据
- (__U8 *)(&pHpiDevice->HpiBaseBufRead[i])= HPID_READ;//读取1K到HpiBaseBufRead缓冲区
- }
- IBUF_SIZE =hpi_size;
- ret=copy_to_user(buf,(__U8 *)(&pHpiDevice->HpiBaseBufRead),IBUF_SIZE) ? -EFAULT:ret;
- up(&(pHpiDevice->sem));
- return IBUF_SIZE;
- }
4 结束语
随着DSP对密集复杂数据处理能力的加强,ARM对控制和网络功能的进一步完善,基于两者的双核数据处理系统将在未来应用于更广泛的科研领域,而双核之间数据交换的快速性和稳定性也将成为双核数据处理系统开发的重点。TMS320C6416+S3C2410的软硬件设计在本实验室项目上得到初步应用,验证了理论设计的可行性,实现了接口数据稳定快速读写,对以后其他双核接口设计,尤其是驱动程序的开发有很好的指导作用与参考价值。
