基于μCLinux的USB驱动程序实现

　　2．2 确定编写需要的file-operations数据结构中的功能函数

　　该驱动文件ft245b1．C中定义的file_operations数据结构：

　　2．3 设备的注册与注销

　　设备驱动在调用前必须首先向系统注册，这时就执行加载函数static int_init FT245BL_init(void)。该函数的核心语句是 register_chrdev(ft245bl_major，FT245BL_DEV，&ft245bl_fops)字符注册函数。其中，ft245bl_major是设备驱动向系统申请的主设备号；FT245BL_DEV是USB设备的名称；ft245bl_fops是之前定义为 file_operations数据结构的各个功能函数的文件指针。该函数返回值为0，表示注册成功；返回-INVAL，表示申请的主设备号非法；返回 -EBUSY，表示该设备号正在使用。设备注册成功后，设备名会出现在系统的／proc／devices文件中。

　　设备有注册就有卸载，卸载字符设备需要调用函数unregister_chrdev(ft245bl_major，FT245BL_DEV)，参数有主设备号和设备名两个，USB退出驱动，用staticvoid_exit ft245bl_exit(void)函数。

　　2．4 编写相应的功能函数

　　对于每一个设备驱动程序来说，都有一些与此设备密切相关的功能函数，通常对于块设备或者字符设备来说，都存在着诸如打开、关闭、读、写这一类的操作。当进行系统调用时，将自动地使用驱动函数中特定的函数来实现具体的操作。打开函数open()主要完成以下操作，即检查设备错误(诸如设备未就绪或相似的硬件问题)，如果是首次打开，则初始化设备；读取次设备号；分配和填写要放在file→private-data内的数据结构；增加使用计数。读函数 read()用来从外部设备中读取数据，当其为NULL指针时，将引起read()系统调用返回-EINVAL(“非法参数”)。函数返回一个非负值表示成功地读取了多少字节。写函数write()向外部设备发送数据，如果没有这个函数，返回一个-EINVAL；如果返回值非负，就表示成功写入的字节数。当设备被关闭时调用release()这个操作，有时也称为close()。它应该完成以下操作：使用计数减1;释放open分配在 file→rivate-data中的内存；在最后一次关闭操作时关闭设备。下面是FT245BL驱动程序读函数read()的实现：

　　读取函数ft245bl_read通过判断USB芯片RXF管脚的状态来处理接收到的数据，如果RXF为0，表示接收缓冲区(RX FIFO)中至少有1个数据，处理器读取一个数据后重新回到判断；如果RXF为1，表示芯片没有接收到数据，这时程序启动中断等待事件函数 wait_event_interruptible，内核从USB设备驱动中释放出来，运行其他程序，直到有新的数据到来时，内核首先执行中断处理函数 ft245bl_rx_handler，将中断标志位irqflag置1，唤醒等待队列ft245bl_waitqueue，然后再回到读取函数中继续运行。

　　2．5 中断处理

　　设备驱动程序通过调用中断申请函数申请中断，其格式为：

　　函数调用成功返回0值，返回-INVAL表示中断号超出范围或者handler=NULL；返回-BUSY表示中断已经被占用且不能共享。其中，handler是中断处理子程序指针，中断产生时自动调用该函数；参数irq为中断号；pt_regs为中断发生之前寄存器的映像，很少使用；irqflags控制中断行为。irqflags=SA_INTER-RUPT表示它在运行时将禁止所有的中断；irqflags=SA_SHIRQ 表示共享此中断处理程序；devname为设备名称；dev_id用于支持中断的共享，它将作为第2个参数传递给中断处理函数，可以利用它来传递一些必要的信息。该中断处理程序如下：

　　3 实现驱动程序的加载

　　驱动程序可以按照两种方式编译：一种是静态编译进内核；另一种是编译成模块以供动态加载。该设备驱动程序采用静态编译进μCLinux内核。下面以在嵌入式μClinux系统中需新增一个USB字符型设备FT245BL为例，介绍设备驱动程序的添加的一系列步骤。

　　3．1 配置相关信息

　　首先，将编写好的驱动程序复制到μClinux系统的文件目录中。新建ft245bl目录统一管理USB设备的驱动文件包括C文件、头文件、编译文件、配置文件，存放于目录μClinux-dist／linux-2．6．x／drivers／char／下，在ft245bl下新建Makefile，并在下面两个编译文件中添加编译指令：

　　在ft245bl下新建配置文件Kconfig，添加驱动名FT245BL_DRIVER、菜单选项名称USB ft245bl Driv-er、菜单有效选项DRIVER_FT245BL及驱动说明，代码如下：

　　第1项是μClinux系统为设备驱动创建的驱动文件名及所在目录；第2项是设备类型；第3项是设备驱动文件的权限；第4，5项分别为用户ID和组ID；第6，7项为主设备号和次设备号；第8，9，10项分别为次设备号的起始号码、增量和数量。

　　3．2 编译驱动程序

　　在／home／μClinux／μClinux-dist目录下运行make menueonfig进行配置，在字符设备选项中可以看见刚刚添加的FT245BL Driver选项，选中它。通过make的一系列编译，所有内核和应用程序源代码将被编译，编译结束后将产生二进制文件uImage。

　　3．3 加载驱动程序

　　这里的BF533主板中数据存储器SDRAM大小为32 MB，地址为0～Ox02000000；异步存储区BootFLASH大小为4 MB，地址为0x20000000～0x203FFFFF。在／home／μClinux／μClinux-dist运行指令下，把uImage文件拷贝到／svr／tftp目录，tftp是一个简单的ftp下载：

cp images／uImage／svr／tftp

　　打开超级终端μClinux，接通目标板电源或按复位键，目标板上的u-boot自动启动，通过超级终端的串口输入命令：

　　到此，在μClinux中添加设备驱动程序的工作已经完成。

　　4 结 语

　　介绍了基于Blackfin ADSP-BF533开发板，在μClinux环境下USB芯片FT245BL驱动程序的设计与加载。简述了设备驱动程序开发的过程，并给出了读函数和中断函数的实例，说明了在μiClinux下如何添加FT245BL驱动程序的方法，实现了DSP主板的USB端口通信。