vxWorks嵌入式系统中串行设备驱动开发解析

"本文主要探讨了在VxWorks嵌入式操作系统中编写串行设备驱动程序的方法和思路，特别以i8250串口驱动为例进行深入解析。" 在VxWorks嵌入式操作系统环境下，开发串行设备驱动程序是一项关键任务，因为这些驱动程序是连接硬件和上层应用程序的桥梁。VxWorks提供了多种类型的驱动程序框架，如chardriver、serialdriver、blockdriver、enddriver和scsidriver等，其中serialdriver是针对串行通信设备的常见选择。串行设备驱动程序负责管理硬件设备，包括初始化、数据传输以及与操作系统接口的交互。 驱动程序的设计通常涉及以下几个核心部分： 1. **设备初始化**：在设备驱动程序启动时，它需要执行必要的配置步骤，例如设置波特率、数据位、停止位、奇偶校验等参数，以确保硬件能够按照预期工作。对于i8250这样的通用串行接口，这通常涉及到对寄存器的直接操作。 2. **输入/输出函数挂接**：驱动程序需要实现底层的读写函数，以便能够接收和发送数据到串行设备。同时，这些函数需要与VxWorks提供的标准I/O函数（如read()和write()）对接，使得用户可以以文件操作的方式来使用串行设备。 3. **设备注册**：驱动程序还需要注册到VxWorks的设备管理系统中，这样系统才能识别和管理该设备。这包括创建设备节点，分配设备号，并将其与驱动程序的I/O操作函数关联起来。 4. **中断处理**：在串行通信中，中断处理是重要的部分，因为它允许设备在数据可用或发送完成时及时通知CPU，从而提高系统的实时响应能力。驱动程序需要定义中断服务例程来处理这些事件。 5. **错误处理和状态报告**：驱动程序应该能够有效地处理硬件错误，并向上层应用提供关于设备状态的信息。 在VxWorks中，驱动程序的加载通常是通过编译链接到操作系统内核或者作为可加载模块（如Loadable Module, LKM）实现的。对于i8250串口驱动，开发者需要理解硬件的特性，比如中断处理机制、寄存器操作以及如何通过编程实现所需的通信协议（如RS-232）。 总结来说，VxWorks串行设备驱动程序的编写是一个结合了硬件知识、操作系统内核接口和软件工程实践的过程。理解驱动程序的工作原理对于任何希望在嵌入式领域进行开发的人来说都是至关重要的，因为它们是实现硬件功能的关键组件。通过深入研究和实践，开发者能够熟练地创建适应不同硬件需求的高效驱动程序，从而充分发挥VxWorks嵌入式操作系统的潜力。