FPGA嵌入式系统的Linux设备驱动程序开发

计算机系统应用　ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃ～Ｓ　ａ．ｏｒｇ．ｃｒｌ　２０１１年第２０卷第５期　ｕ３２　ｉｄ；　／／平台设备的设备ＩＤ　＃ｉｆｄｅｆｉｎｅｄ（ＸＰＡＲ＿ＧＰＩＱ　ＸＰＡＲ＿ＡＳＥＡＤＤＲ）　ｓｔｒｕｃｔ　ｄｅｖｉｃｅ　ｄｅｖ；　／／设备结构体　ＧＰＩＯ（０），　ｕ３２　ｎｕｍ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ；／／平台设备使用的各类资源数　量　＃ｅｎｄｉｆ　＃ｉｆ　ｄｅｆｉｎｅｄ（ＸＰＡＲ＿ＧＰＩＯ　１＿ＢＡＳＥＡＤＤＲ）　ｓｔｒｕｃｔ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ；／／资源　｝；　ＸＰＡＲ＿ＧＰＩＯ（１），　＃ｅｎｄｉｆ　该结构一个重要的元素是ｒｅｓｏｕｒｃｅ，它存入了最为　重要的设备资源信息。在嵌入式开发工具ＥＤＫ中生成　＃ｉｆ　ｄｅｆｉｎｅｄ（ＸＰＡＲ＿ＧＰＩＯ　２　ＢＡＳＥＡＤＤＲ）　ＸＰＡＲ＿ＧＰＩＯ（２），　ＢＳＰ（板级支持包）的时候有一个设备参数头文件　ｘｐａｒａｍｅｔｅｒ．ｈ，里面定义了相关设备的设备数量、地址　资源、中断资源和时钟资源等。在添加平台设备信息　的时候需要用到该头文件中定义的地址信息和中断信　息，Ｘｉｌｉｎｘ公司的Ｖｉｎｅｘ．４平台设备是在ｋｅｒｎｅｌ／ａｒｃｈ／　ｐｐｃ／ｓｙｓｌｉｂ／ｖｉｒｔｅｘ＿ｄｅｖｉｃｅｓ．Ｃ中定义的，在编写驱动之前，　需要在该文件中添加有关ＧＰＩＯ控制器的设备定义：　，．　ＭＬ３００／ＭＩＡ０３　Ｇｐｉｏ　Ｄｅｖｉｃｅ：ｓｈｏｒｔｃｕｔ　ｍａｃｒｏ　ｆｏｒ　ｓｉｎｇｌｅ　ｉｎｓｔａｎｃｅ　●／　＃ｄｅｆｉｎｅ　ＸＰＡＲ　ＧＰＩＯ（ｎｕｍ）｛＼　．ｎａｍｅ＝”ｘｉｌｉｎｘｇｐｉｏ”，＼　＿＿．ｉｄ＝ｍｕｍ，＼　．ｄｅｖ．ｐｌａｔｆｏｒｍｄａｔａ＝ＸＰＡＲＧＰＩＯ＃＃ｎｕｍ＃＃　＿＿＿ＩＳＤＵＡＬ，＼　一—．ｎｕｍｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　２，＼　—．ｒｅｓｏｕｒｃｅ　（ｓｔｒｕｃｔ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ［］）｛＼　｛＼　．ｓｔａｒｔ＝ＸＰＡＲＧＰＩＯ＃＃ｎｕｍ＃＃一Ｂ　—一ＡＳＥＡＤＤＰ．，｜　．ｅｎｄ＝ＸＰＡＲＧＰＩＯ＃＃ｎｕｍ＃＃ＨＩ　—一一ＧＨＡＤＤ　＼　．ｌｆａｇｓ　ＩＯＲＥＳＯＵＲＣＥＭＥＭ，＼　＿），＼　｛＼　．ｓｔａｒｔ＝ＸＰＡＲＩＮＴＣ０ＧＰＩＯ＃＃ｎ　一一一—ｕｍ＃　ＥＣＩＤ，１　＿．ｌｆａｇｓ　ＩＯＲＥＳＯＵＲＣＥ＿ＩＲＱ，＼　｝，＼　），＼　）　ＧＰＩＯ　ｉｎｓｔａｎｃｅｓ｝／　１１８实用案例ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＣａｓｅ　＃ｅｎｄｉｆ　上述的代码定义了ＧＰＩＯ设备名称一一ｘ“ｉｎ】【　ｇｐｉｏ，ＸＰＡＲ　ＧＰＩＯ平台设备结构中ｎａｍｅ元素和设备　驱动的ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｄｒｉｖｅｒ结构体中的ｄｒｉｖｅ，ｎａｍｅ必须是　相同的。这是因为在平台设备驱动注册时会对所有已　注册的ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｄｅｖｉｃｅ　中的　ｎａｍｅ　．和当前注册的ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｄｒｉｖｅｒ的ｄｒｉｖｅｒ．ｎａｍｅ进行比较，使得　ｐｌａｔｆｒｏｍ　ｄｅｖｉｃｅ和ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｄｒｉｖｅｒ建立关联，只有找到　相同的名称的ｐｌａｔｆｏｍｒ　ｄｅｖｉｃｅ　．才能注册成功。在平台设备的描述中ＧＰＩＯ设备定义了２个资源，一个是Ｉ，（）　空间资源，描述了ＧＰＩＯ控制器设备所占用的总线地　址范围，ＩＯＲＥＳＯⅥ　Ｅ　ＭＥＭ表示第１组描述的是内　存类型的资源信息：另一个是中断资源，描述了设备　的中断号，ＩＯＲＥＳＯＵＲＣＥ　．ｍＱ　表示第２组描述的是中断资源信息，设备驱动会根据类型来获取相应的资　源信息。本文共用到三个ＧＰＩＯ设备ＸＰＡＲ　．ＧＰＩＯ（０）　，ＸＰＡＲ　ＧＰＩ１．注册　Ｏ（１），ＸＰＡＲ　．ＧＰＩＯ（２）。　２　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｄｅｖｉｃｅ　ｖｉｒｔｅｘ　ｄｅｖｉｃｅｓ．ｃ中的ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｄｅｖｉｃｅ是在系统启　动时，使用ｖｉｒｔｅｘ　＿ｉｎｉｔ（ｖｏｉｄ）　函数进行注册。同时被注册还有很多ｖｉｒｔｅｘ平台的设备，该函数　是在系统初始化阶段调用，驱动注册时需要匹配内核　中所有已注册的设备名，因此ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｄｅｖｉｃｅ设备的　注册过程必须在相应设备驱动加载之前被调用。　１．３定义ｐｌａｔｆｏｒｍｄｒｉｖｅｒ　＿与平台设备对应的平台设备驱动程序由ｓｔｒｕｃｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｒｄｉｖｅｒ　．描述：ｓｔｒｕｃｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍ＿ｄｒｉｖｅｒ｛　ｉｎｔ（　ｐｒｏｂｅ）（ｓｔｒｕｃｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍ＿ｄｅｖｉｃｅ　）；　／／探测　ｉｎｔ（　ｒｅｍｏｖｅ）（ｓｔｒｕｃｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍ＿ｄｅｖｉｃｅ　）；／／移除　ｖｏｉｄ（　ｓｈｕｔｄｏｗｎ）（ｓｔｒｕｃｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍ＿ｄｅｖｉｃｅ　）；／／关闭　ｉｎｔ（　ｓｕｓｐｅｎｄ）（ｓｔｒｕｃｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍ＿ｄｅｖｉｃｅ　，ｐｍ＿　ｍｅｓｓａｇｅ　ｔ　ｓｔａｔｅ）；｜｜拄起　

２０１１年第２Ｏ卷第５期　ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃ－Ｓ—ａ．ｏｒｇ．ｃｒｌ　计算机系统应用　ｉｎｔ（　ｒｅｓｕｍｅ）（ｓｔｒｕｃｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍ＿ｄｅｖｉｃｅ　）；／／恢复　ｓｔｒｕｃｔ　ｄｅｖｉｃｅｄｒｉｖｅｒ　ｄｒｉｖｅｒ；　＿｝；　ＧＰＩＯ的驱动程序中结构体ｓｔｒｕｃｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍｄｒｉｖｅｒ　＿主要实现了ｘｇｐｉｏｄｒｉｖｅｒ的探测和移除函数。代码如　＿下：　ｓｔａｔｉｃ　ｓｔｒｕｃｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍｄｒｉｖｅｒ　ｘｇｐｉｏ＿＿ｄｒｉｖｅｒ　｛　．ｐｒｏｂｅ　ｘｇｐｉｏｐｒｏｂｅ，　＿．ｒｅｍｏｖｅ　ｘｇｐｉｏｒｅｍｏｖｅ，　＿．ｄｒｉｖｅｒ　＝｛　．ｎａｍｅ　＝ｘｉｌｉｎｘｇｐｉｏ，　＿．ｂｕｓ　＆ｐｌａｔｆｏｒｍｂｕｓ＿ｔｙｐｅ，　＿．ｏｗｎｅｒ　ＴＨＩＳＭＯＤＵＬＥ，　＿）　１．４注册ｐｌａｔｆｏｒｍｄｒｉｖｅｒ　＿最后需要调用ｐｌａｔｆｏｒｍ＿ｄｒｉｖｅｒｒｅｇｉｓｔｅｒ０ｉ￣数注册　平台设备驱动，在注册成功后会调用ｐｌａｔｆｏｒｍｒｄｉｖｅｒ　＿结构元素ｐｒｏｂｅ函数指针，进入ｐｒｏｂｅ函数后，需要获　取设备的资源信息。注册平台设备驱动的实现函数如　下：　ｓｔａｔｉｃ　ｉｎｔｉｎｉｔ　ｘｇｐｉｏ，．．——＿ｉｎｉｔ（ｖｏｉｄ）　｛　ｒｅｔｕｒｎ　ｐｌａｔｆｏｒｍ＿ｄｒｉｖｅｒｒｅｇｉｓｔｅｒ（＆ｘｇｐｉｏ＿　ｒｄｉｖｅｒ）；　｝　２　ＧＰＩＯ控制器设备驱动　Ｌｉｎｕｘ是保护模式的操作系统，内核和应用程序分　别运行在完全分离的虚拟地址空间，用户空间的进程　一般不能直接访问硬件。设备驱动充当了硬件和应用　软件之间的纽带，它与底层硬件直接打交道，按照硬　件设备的具体工作方式读写设备寄存器，完成设备的　轮询、中断处理、ＤＭＡ通信，进行物理内存向虚拟内　存的映射，最终使通信设备能收发数据，使显示设备　能否显示文字和画面，使存储设备能够记录文件和数　据ｎ１。　２．１　ＧＰＩＯ控制器的平台设备驱动函数实现　使用ｐｌａｔｆｏｒｍ＿ｄｒｉｖｅｒｒｅｇｉｓｔｅｒ（＆ｘｇｐｉｏ＿ｄｒｉｖｅｒ）注册　ＧＰＩＯ设备驱动成功后，利用系统探测函数ｐｒｏｂｅ（），　获取设备需要的资源信息。在探测函数中，需要通过　ｐｌａｔｆｏｒｍ　＿ｇｅｔ．ｒｅｓｏｕｒｃｅ（）　函数分别获得　ＧＰＩＯ　内存和１ＲＱ　资源：　ｓｔｒｕｃｔ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｐｌａｔｆｏｒｍ—ｇｅｔ＿ｒｅｓｏｕｒｃｅ（ｓｔｒｕｃｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍｄｅｖｉｃｅ　ｄｅｖ，ｕｎｓｉｇｎｅｄ　ｉｎｔ　ｔＹｐｅ，ｕｎｓｉｇｎｅｄ　ｉｎｔ　＿ｎｕｍ）；　根据参数　ｔｙｐｅ　所指定的类型，　ＩＯＲＥＳＯＵＲＣＥ　ＭＥＭ和ＩＯＲＥＳＯＵＲＣＥ　ＩＲＱ来获取　指定的资源。　驱动程序中相应代码为：　ｒｅｇｓ＿ｒｅｓ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｇｅｔ＿ｒｅｓｏｕｒｃｅ（ｐｄｅｖ，　ＩＯＲＥＳＯＵＲＣＥ＿ＭＥＭ，０）；　’　ｉｒｑｒｅｓ　ｐｌａｔｆｏｒｍ＿＿ｇｅｔ＿ｒｅｓｏｕｒｃｅ（ｐｄｅｖ，　ＩＯＲＥＳＯＵＲＣＥ＿ＩＲＱ，０）；　在获取资源成功后，驱动程序会申请内核空间和　Ｉ／Ｏ空间，将物理地址映射到虚拟地址以及申请中断　等。在Ｌｉｎｕｘ内核空间申请内存的主要函数是　ｋｍａｌｌｏｃ０、ｋｚａｌｌｏｃ０。由这两个函数申请的内存位于物　理内存映射区域，在物理上也是连续的。它们与真实　的物理地址只有一个固定的偏移，存在较简单的转换　关系。　驱动程序中与内存申请有关的程序代码：　ｘｇｐｉｏ＿ｉｎｓｔ＝ｋｍａｌｌｏｃ（ｓｉｚｅｏｆ（ｓｔｒｕｃｔ　ｘｇｐｉｏ＿ｉｎｓｔａｎｃｅ），　ＧＦＰ＿ＫＥＲＮＥＬ）；　ｍｉｓｃｄｅｖ　＝　ｋｍａｌｌｏｃ（ｓｉｚｅｏｆ（ｓｔｒｕｃｔ　ｍｉｓｃｄｅｖｉｃｅ），　ＧＦＰ＿ＫＥＲＮＥＬ）；　第一个参数是分配的空间大小，第二个标志表示　是在内核空间的进程中申请内存。ＧＦＰ　ＫＥＲＮＥＬ标志　申请内存时，若暂时不能满足，则进程会睡眠引起阻　塞。使用ｋｍａｌｌｏｃ０、ｋｚａｌｌｏｃ０￣０请的内存要用ｋｆｉ＇ｅｅ（）　释放。　２．１．１申请Ｉ／Ｏ内存空间和映射物理内存：　ＧＰＩＯ设备控制器有一组寄存器用于读写设备和　获取设备状态，即控制寄存器、状态寄存器和数据寄　存器。这些寄存器位于Ｉ／Ｏ内存空间Ｄ１。首先需要调用　ｒｅｑｕｅｓｔｍｅｒｎ＿＿ｒｅｇｉｏｎ０００请资源，接着将寄存器地址通　过ｉｏｒｅｍａｐＯ将物理地址映射到内核空间虚拟地址，之　后才可以调用编程接口访问这些设备的寄存器。访问　完成后用ｉｏｕｎｍａｐ０对申请的内核虚拟地址进行释放，　并释放申请的Ｉ／Ｏ内存资源。ＧＰＩＯ控制器驱动程序的　相关代码如下：　申请Ｉ／Ｏ内存资源　／　ｒｅｑｕｅｓｔ＿ｍｅｍｒｅｇｉｏｎ（ｒｅｇｓ＿ｒｅｓ－＞ｓｔａｒｔ，　ｒｅｍａｐ＿ｓｉｚｅ，　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｃａｓｅ实用案例１　１　９　

计算机系统应用　ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃ．Ｓ．ａ．ｏｒｇ．ｃｎ　２０　１　１年第２Ｏ卷第５期　ＤＲＩＶＥＲ＿ＮＡＭＥ）；　ｓｔａｔｉｃ　ｉｎｔ　ｘｇｐｉｏｏｐｅｎ（ｓｔｒｕｃｔ　ｉｎｏｄｅ　ｉｎｏｄｅ，ｓｔｒｕｃｔ　ｉｆｌｅ　＿ｉｏｒｅｍａｐ（ｒｅｇｓ　ｒｅｓ－＞ｓｔａｒｔ，ｒｅｍａｐ—ｓｉｚｅ）；　／　映射物理地知道虚拟地址　／　２．１．２申请中断：　＂ＸＧＰＩＯ　ｒｅｑｕｅｓｔｉｒｑ（ｉｒｑ＿ｒｅｓ－＞ｓｔａｒｔ，ｘｇｐｉｏｉｎｔｅｒｒｕｐｔ，０，＿＿ｆｉｌｅ）　｛　Ｘｌｏ＿Ｏｕｔ３２（（ｉｎｔ）ｘｇｐｉｏｉｎｓｔ・＞ｖａｄｄｒ　＋　ＸＧＰＩＯ＿ＧＩＥＲ　ＯＦＦＳＥＴ，０ｘ８０００００００）；　全局中断　”，ｘｇｐｉｏ—ｉｎｓｔ）　使能　／　ＸＩｏ＿ｉｒｑ　ｒｅｓ．＞ｓｔａｒｔ是要申请的硬件中断号；　ｘｇｐｉｏ　ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ是向系统登记的中断处理函数，是一个　Ｏｕｔ３２（（ｉｎｔ１　ｘｇｐｉｏｉｎｓｔ一＞ｖａｄｄｒ　＋　ＸＧＰＩＯ　ＩＥＲ　ＯＦＦＳＥＴ，０ｘ０００００００３）；　使能ＧＰＩＯ　回调函数，中断发生时，系统调用这个函数，ｄｅｖ　ｉｄ　参数ｆ即ｘｇｐｉｏ＿ｉｎｓｔ）将被传递。　２．１－３释放虚拟地址和内存资源　ｓｔａｔｉｃ　ｉｎｔ　ｘｇｐｉｏｒｅｍｏｖｅ（ｓｔｒｕｃｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍ＿ｄｅｖｉｃｅ　ｐｄｅｖ）｛ｉｏｕｎｍａｐ（ｘｇｐｉｏ＿ｉｎｓｔ－＞ｂａｓｅ＿ａｄｄｒｅｓｓ）；　ｒｅｌｅａｓｅｍｅｍ＿＿ｒｅｇｉｏｎ（ｘｇｐｉｏ＿ｉｎｓｔ－＞ｐｈｙｓ＿ａｄｄｒ，　ｘｇｐｉｏ＿ｉｎｓｔ－＞ｒｅｍａｐ　ｓｉｚｅ）；　ｋｆｒｅｅ（ｘｇｐｉｏ＿ｉｎｓｔ）；　ｒｅｔｕｒｎ　０；／＊ｓｕｃｃｅｓｓ　／｝　２．２　ＧＰＩｏ控制器的字符型设备接口实现　在Ｌｉｎｕｘ的文件操作系统调用中，字符型设备一　般涉及到打开，读写和关闭文件等操作。在控制器驱　动程序中要给内核提供ｆｉｌｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ结构，才能为设　备驱动提供用户调用的接口，定义如下：　ｓｔａｔｉｃ　ｓｔｒｕｃｔ　ｉｆｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ　ｘｇｐｉｏ＿＿ｆｏｐｓ　｛　．ｏｗｎｅｒ　ＴＨＩＳＭＯＤＵＬＥ，　＿．ｒｅａｄ　ｘｇｐｉｏｒｅａｄ，　．ｏｐｅｎ　ｘｇｐｉｏ＿ｏｐｅｎ，　．ｒｅｌｅａｓｅ　ｘｇｐｉｏｒｅｌｅａｓｅ，｝；　当系统启动后，ＧＰＩＯ控制器被初始化，申请资源　和内核Ｉ／Ｏ内存空间。用户调用ｏｐｅｎ函数打开ＧＰＩＯ　设备时，系统调用了ｘｇｐｉｏ＿ｏｐｅｎ（）ｉ￣数，主要完成使能　中断等功能。在打开设备后，返回一个文件指针，可　以用这个文件指针对设备进行一系列操作。当用户调　用ｒｅａｄ（）函数对控制器进行读取的时候，系统调用了　ｘｇｐｉｏ＿ｒｅａｄ０函数，读取ＧＰＩＯ设备数据寄存器的值。　当用户调用ｃｌｏｓｅ（）函数关闭ＧＰＩＯ设备时，系统调了　用ｘｇｐｉｏｒｅｌｅａｓｅ（）￣数，禁止中断。　２．２．１　ＧＰＩＯ控制器ｏｐｅｎ（）ｉ￣数的实现　在打开ＧＰＩＯ控制器后，依据ＧＰＩＯ数据文档，向　ＧＰＩＯ全局中断使能寄存器ＧＩＥＲ写入０ｘ８０００００００，向　中断使能寄存器ＩＥＲ写入０ｘ０００００００３来使能中断：　ｘｇｐｉｏ＿ｏｐｅｎ０ｆｆｌ数实现代码如下　１２０实用案例ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＣａｓｅ　中断　／　．　ｒｅｔｕｒｎ　Ｏ；　｝　２．２．２　ＧＰＩＯ控制器ｒｅａｄ（）￣数的实现　当用户空间调用ｒｅａｄ（）ｉ￣数的时，调用ｐｕｔｕｓｅｒ　＿函数实现内核空间数据到应用程序的传递，将内核空　间传递给用户空间的数据。ｘｇｐｉｏｒｅａｄ０￣数实现代码　如下：　ｓｔａｔｉｃ　ｓｓｉｚｅ＿ｔ　ｘｇｐｉｏｒｅａｄ（ｓｔｒｕｃｔ　ｆｉｌｅ　ｆｉｌｅ，ｃｈａｒ　ｂｕｒ，　ｓｉｚｅ＿ｔ　ｃｏｕｎｔ，１ｏｆｉ　ｔ　ｐｐｏｓ）　｛　ｉｆ（ｐｕｔ＿ｕｓｅｒ（ｇｐｉｏ＿ｖａｌｕｅ，（ｉｎｔ‘）ｂｕｆ））　ｒｅｔｕｒｎ・ＥＦＡＵＬＴ；　ｅｌｓｅ　ｒｅｔｕｒｎ　ｓｉｚｅｏｆ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ　ｉｎｔ）；　）　２．２．３　ＧＰＩＯ控制器ｃｌｏｓｅ（）函数的实现　在关闭ＧＰＩＯ控制器后，向ＧＰＩＯ全局中断使能寄　存器ＧＩＥＲ写入０ｘ０，向中断使能寄存器ＩＥＲ写入０ｘ０　来禁止中断。ｘｇｐｉｏ＿ｒｅｌｅａｓｅ０函数实现代码如下：　ｓｔａｔｉｃ　ｉｎｔ　ｘｇｐｉｏｒｅｌｅａｓｅ（ｓｔｒｕｃｔ　ｉｎｏｄｅ　ｉｎｏｄｅ，ｓｔｍｃｔ　ｉｆｌｅ。ｆｉｌｅ）　｛　ＸＩｏ＿Ｏｕｔ３２（（ｉｎｔ）ｘｇｐｉｏｉｎｓｔ－＞ｖ＿＿ａｄｄｒ　＋　ＸＧＰＩＯＧＩＥＲ＿＿ＯＦＦＳＥＴ，０ｘ０）；　／．禁止全局中断　／　ＸｌｏＯｕｔ３２（（ｉｎｔ）ｘｇｐｉｏｉｎｓｔ－＞ｖ＿ａｄｄｒ　＋　ＸＧＰＩＯＩＥＲ＿ＯＦＦＳＥＴ，０ｘ０）；　禁止ＧＰＩＯ中断　／　＿ｒｅｔｕｒｎ０；　｝　３设备驱动添］Ｊｔｌ￣Ｕ嵌入式Ｌｉｎｕｘ内核中　嵌入式Ｌｉｎｕｘ设备驱动程序编写完成后，需要将　驱动程序加到内核中　，这要求修改嵌入式Ｌｉｎｕｘ的源　

２０１１年第２Ｏ卷第５期　ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃ－Ｓ・ａ．ｏｒｇ，ｃｎ　计算机系统应用　代码，然后重新编译内核。步骤如下：　ｒｅｌｅａｓｅ（）函数，屏蔽ＧＰＩＯ中断。此时，驱动程序测试　３．１将设备驱动文件拷贝￣Ｕ／ｌｉｎｕｘ／ｄｒｉｖｅｒ／ｃｈａｒ目录下　结束。　３．２在／ｌｉｎｕｘ／ｄｒｉｖｅｒ／ｅｈａｒ目录下Ｍａｋｅｆｉｌｅ中增加如下　代码　５结语　ｏｂｊ一￥（ＣＯＮＦＩＧ—ＸＭＵ—ＧＰＩＯ）＋　ｘｇｐｉｏ；　Ｌｉｎｕｘ２．６内核引入的平台设备机制，使得内核对　在／ｌｉｎｕｘ／ｄｒｉｖｅｒ／ｃｈａｒ目录下Ｋｃｏｎｆｉｇ中增加如下代　设备的管理更加简便。本文介绍了基于ＰｏｗｅｒＰＣ架构　码：　的嵌入式Ｌｉｎｕｘ平台设备驱动的一般设计方法。在基　Ｃｏｎｆｉｇ　ＸＭＵＧＰＩＯ　—．于ＦＰＧＡ的嵌入式系统中，外设通过ＧＰＩＯ的ＩＰ核与　ｔｒｉｓｔａｔｅ“ＸＭＵ＿　ＰＩＯ”　ＣＰＵ的互连，因此，本文介绍的设备驱动程序的设计　ｄｅｐｅｎｄｓ　ｏｎ　ＸＩＬＩＮＸＤＲＩＶＥＲＳ　——方法，具有的一定的通用性，对底层驱动程序开发人　ｓｅｌｅｃｔ　ＸＩＬＩＮＸＥＤＫ　——员有较好的参考价值。此外，在Ｌｉｎｕｘ系统中，字符　ｈｅｌｐ　设备和块设备都被映射到文件系统的文件和目录，很　Ｔｈｉｓ　ｏｐｔｉｏｎ　ｅｎａｂｌｅｓ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｆｏｒ　Ｘｉｌｉｎｘ　ＧＰＩＯ．　好地体现了“一切都是文件”的思想。所有的字符设　３＿３重新编译内核，进入Ｌｉｎｕｘ目录，执行以下代码　备和块设备都被统一地呈现给用户，通过文件系统的　＃ｍａｋｅ　ｍｅｎｕｃｏｎｆｉｇ　调用接口ｒｅａｄ（）、ｗｒｉｔｅ（）等函数即可访问字符设备和块　在Ｃｈａｒａｃｔｅｒ　Ｄｅｖｉｃｅｓ一＞中找到＜＞ＸＭＵ　ＧＰＩＯ选　设备【Ｊ１。　中为加载模块的形式：＜｝＞ＸＭＵ　ＧＰＩＯ，然后保存退　出。　参考文献　＃ｍａｋｅ　ｌ宋宝华．Ｌｉｎｕｘ设备驱动开发详解．北京：人民邮电出版社，　这样得到的内核包含了用户的设备驱动程序。　２００８．　４　ＧＰＩｏ驱动程序的测试　２　Ｌｉｎｕｘ系列教材编写组．Ｌｉｎｕｘ操作系统分析与实践．北京：清　在应用程序中利用函数ｏｐｅｎ（）系统调用　华大学出版社，２００８．　ｘｇｐｉｏ　ｏｐｅｎ（）ｉ￣数来使能ＧＰＩＯ中断，当中断发生时，　３周立功，陈明计，陈渝．ＡＲＭ嵌入式Ｌｉｎｕｘ系统构建与驱动　执行中断处理程序；应用程序执行ｒｅａｄ（）￣数时，系统　程序开发范例．北京：北京航空航天大学出版社，２００６．　调用了ｘｇｐｉｏ　ｒｅａｄ（）函数读取ＧＰＩＯ数据寄存器的值；　４董志国，李式巨．嵌入式Ｌｉｎｕｘ设备驱动开发．计算机工程与　当应用程序执行ｃｌｏｓｅ（）函数时，系统调用ｘｇｐｉｏ　设计，２００６，２Ｏ（２７）：３７３７—３７４０．　（上接第１０８页）　本系统的车流量统计部分还可以根据不同的要求　２贺春林．一种基于视频的车辆检测算法．计算机科　统计不同的时段和不同路况下的交通流量情况，例如　当给定道路的方向后，就可以统计出在某一给定时段　学，２００５，３２（５）：２４３—２４５．　中向东、西、南、北不同方向行驶的车流量的变化规　３张玲，易卫明，何伟，郭磊民，陈丽敏．一种基于视频的车辆检　律，这样，能够给宏观的交通调控和调度～个合理的　测新方法，信息与电子工程，２００６，４（４）：２６４—２６７．　统计依据。这样，使得下一步让系统根据道路的车流　４王圣男，郁梅，蒋刚毅．智能交通系统中基于视频图像处理的　量状况自动进行交通灯的调度成为可能。　车辆检测与跟踪方法综述．计算机应用研究，２００５，９：１１—１２．　参考文献　５　Ｂｅ￣ｏｚｚｉ　Ｍ，Ｂｒｏｇｇｉ　Ａ，Ｃａｓｔｅｌｌｕｃｃｉｏ　Ｓ．Ａ　ｒｅａｌ　ｔｉｍｅ　ｏｒｉｅｎｔｅｄ　ｌ张超．视频监控中的图像匹配和运动目标检测【硕士学位论　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ａｒｃｈｉｔｅｃ・　文】．武汉：华中科技大学，２００８．３４—３７．　ｔｕｒｅ，１９９７，４３（３）：３１７—３２５．　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｃａｓｅ实用案例１　２　１