基于S3C2440和嵌入式Linux的扩展串口设计

　　3 驱动程序移植

　　软件设计主要是为设备编写驱动程序。设备驱动是介于硬件和操作系统之间的软件接口，主要功能包括：探测和初始化设备；从设备接收数据并提交给内核；从内核接收数据送到设备；检测和处理设备错误。

　　串口驱动程序从上到下分为4层：终端设备层、行规程、串口抽象层、串口芯片层。其中，串口芯片层与具体的芯片相关，主要是向串口抽象层提供串口芯片所用的资源，还进行一些与芯片相关的设置。

　　TL16C554A扩展串口芯片属于标准串口，内核的串口驱动程序对它支持它的驱动程序就是Linux内核代码中的driver／seria／8250．c．入口函数是serial8250_init，它用于向串口抽象层提供注册串口的物理信息。串口的物理信息主要有两类：访问地址和中断号。所以只要设置好这两类物理信息，就可以驱动扩展串口了，图5为驱动程序移植流程。

　　3．1 构建扩展串口的数据结构

　　串口的物理信息存储在内核源程序arch／arm／plats3c24xx／common-smdk．c中，所以主要工作是在commonsmdk．c源文件中增加三段代码：

　　1)增加头文件

　　源程序中要包含头文件linux／serial_8250．h，用于告诉编译器使用8250．c作为扩展串口的源程序；

　　2)增加串口的物理信息

　　在common-smdk．c文件中增加8个元素的structplat_serial8250_port结构数组，并加入数据项，如每个串口使用的物理地址和中断号等信息，使系统启动后能找到串口。下面以第1片TL16c554A的第1个串口CSA为例说明如何在源程序中添加数据结构：

                                                      }；

　　3)加入内核设备列表中

　　把串口设备(s3c_deviee_8250代表TL16c550A芯片)加入到内核的platform_device结构中

　　static struct platform_device_initdata*smdk_devs[]={ &s3c_device_8250，}；

　　3．2 增加开发板代码使串口可用

　　主要修改drivers／serial／8250．c文件，使BANK5以8位的位宽访问TL16c554A芯片，并指定芯片的中断触发方式。

　　1)增加头文件asm／areh-s3c2410／regs-mem．h，定位TL16c554A所在的地址空间；

　　2)设置存储控制器的BANK5的位宽(8位)

　　在serial8250_init(void)初始化函数中把存储控制器的位宽寄存器设为0X22011110；

　　3)指定中断触发方式

　　因为TL160554A的中断信号INTA、INTB、INTC、INTD为高电平有效，所以需将INTA、INTB、INTC、INTD上升沿触发，在调用中断函数req-uest_irq前应设置中断标志为IRQF_TRIGGER_RISING。

　　3. 3 增加内核配置项

　　在内核源代码的driver／serial／Kconfig中增加config条目CONFIG_SERIAL_EXTEND_S3C24XX，内核编译时选定该选项可以把驱动程序编译进系统中。

　　4 测试扩展串口

　　测试的工作包括编译内核、在根文件系统中增加设备文件、修改系统初始化脚本、测试扩展串口几个步骤。图6为串口测试流程图。

　　1)配置、编译内核

　　配置内核时增加配置选项CONFIG_SERIAL_EXTEND_S3C24XX，执行“make uImage”命令，编译内核。

　　2)修改根文件系统

　　在Linux系统中通过设备文件来访问具体的物理设备，故使用mknod命令，增加ttyS0，ttyS1，…，ttyS7设备文件，分别对应两片TL16c554A的8个串口。命令格式如下：

　　# mknod／dev／ttyS0 c 4 64

　　3)修改配置文件

　　在／etc／inittab配置文件中添加ttyS0：：askfirat：-／bin／sh

　　4)测试

　　把第一个串口与主机相连，设置U-Boot的启动参数为：noinitrd root=／dev／mtdblock2 init=／linuxrc console="ttyS0"，重新启动开发板，就能在超级终端下看到linux系统启动信息了。

　　5 结束语

　　本文提供了在原有TQ2440开发板中扩展8个串口，采用中断服务的方案，提高了ARM9系统运行效率。在此基础上可以进一步扩大，将串口扩展到12个、16个或者更多。