Linux UART串口驱动开发详解

这篇文档主要探讨了在Linux系统下如何开发和调试UART（通用异步收发传输器）串口驱动。Linux UART串口驱动涉及到多个关键概念和技术，包括串口接口设计、中断处理机制、中断共享、软中断机制以及TTY（Teletype终端）与串口的关联。 一、Linux的串口接口及层次 Linux为串口提供了一套标准的编程接口，使得开发者可以针对不同类型的串口IC进行驱动开发。开发者主要任务是配置相关寄存器以实现串口的读写、中断控制（如开启和关闭发送与接收中断）以及处理接收状态。对于包含FIFO（先进先出）的串口，还需管理FIFO的状态。文档中提到的W83697和W83977是两种常见的超级I/O芯片，它们在ep93xx板子上的硬件地址分别为0x20000000起始的1K空间和0x30000000起始的1K空间。在内核启动早期，由于内存管理尚未完全建立，直接访问物理内存是不可行的，因此需要等到内核映射物理内存到虚拟内存后才能进行操作。 二、Linux的中断机制及中断共享机制 中断处理是串口通信的关键部分。Linux采用中断驱动的模型，当串口接收到数据或发生其他事件时，会触发中断请求。中断共享机制允许多个设备共享一个中断线，节省有限的中断资源。在串口驱动中，需要正确配置中断处理程序以响应串口事件，并在必要时与其他设备共用中断。 三、Linux的软中断机制 在串口驱动中，软中断通常用于处理串口缓冲区的数据。软中断是非阻塞的，它在中断处理程序执行完成后由硬件自动激活，用于处理中断服务程序中无法立即完成的耗时任务，如数据的批量传输。这种机制提高了系统的响应速度和效率。 四、TTY与串口的具体关联 串口在Linux中不仅可以作为硬件设备，还可以作为TTY终端。在内核初始化的早期阶段，串口可以作为控制台输出，而随着系统的发展，串口驱动与TTY子系统紧密集成，使得串口能够像其他TTY设备一样接收和发送字符流。串口驱动需要与TTY层交互，以支持输入输出控制、流控制等功能。 Linux UART串口驱动开发涉及到硬件资源的配置、中断处理、软中断管理以及与TTY子系统的交互。理解这些机制对于开发高效、可靠的串口驱动至关重要。在实际开发过程中，还需要参照具体的硬件手册，例如W83697和W83977的手册，以了解它们的配置寄存器和其他特性。