VxWorks串口驱动的研究与实现

### VxWorks串口驱动的研究与实现 #### 摘要 本文主要针对VxWorks操作系统中的串口驱动进行了深入的研究，并以S3C44B0X芯片为基础，探讨了串口驱动的设计方法和注意事项。VxWorks的串口通信机制通过串行通信控制器(SCC)来实现，其与标准I/O库之间的交互则是通过tty驱动来完成的。通过本篇文章的学习，可以帮助开发者更好地理解VxWorks串口驱动的内部工作原理，并掌握如何为特定硬件平台编写定制化的串口驱动。 #### 引言 VxWorks是一款实时操作系统(RTOS)，广泛应用于嵌入式系统领域。在VxWorks中，串口驱动是板级支持包(BSP)开发和上层应用开发的基础之一。由于串口是嵌入式系统中最常见的通信接口之一，因此掌握其驱动的开发对于系统集成和调试至关重要。VxWorks串口通信主要由SCC控制，而SCC与标准I/O库之间的交互则依赖于tty驱动。因此，理解和掌握VxWorks串口驱动的设计和实现对于开发者来说非常重要。 #### 串口设备层次与tty驱动 **串口的层次结构** VxWorks串行设备层次采用了一种三层次的抽象结构，即标准I/O库(ioLib) -> tty库(ttyDrv/tyLib) -> 底层SCC驱动(xxDrv)。这种分层结构使得VxWorks能够提供统一的API接口，同时保持了底层硬件的灵活性。 **tty驱动的角色** 在这一层次结构中，tty驱动起到了关键的作用，它不仅负责与标准I/O库的交互，还负责与底层SCC驱动进行通信。这样做的好处是可以确保上层应用程序无需关心底层硬件的具体实现细节，从而提高了代码的可移植性和可维护性。 **tty驱动的实现** 1. **驱动程序初始化**：初始化ttyDrv()函数，该函数负责管理和I/O系统的交互以及与底层硬件驱动的交互。初始化过程中会调用iosDrvInstall()函数将ttyDrv和tyLib中的函数安装到系统的驱动程序表中。 2. **创建设备**：通过ttyDevCreate()函数创建设备，这个函数会分配并初始化设备描述结构，并调用tyDevInit()进行tyLib库的初始化，创建输入输出环形缓冲等。 3. **tty输入输出**：创建完tty设备后，可以通过调用ioLib中的write()和read()函数对串口进行读写操作。这些操作最终会通过tyWrite()和tyRead()函数来实现。 #### 底层SCC驱动—S3C44B0X串口驱动的实现 对于S3C44B0X芯片的串口驱动实现，主要包括以下步骤： 1. **设备初始化**：首先确定系统支持的串行通道数量，初始化数据结构XX_CHAN，并编写SCC初始化代码（包括处理器串行I/O端口的初始化和重置串口控制器）。 2. **定义参数**：在config.h文件中定义串口驱动相关的参数，例如定义是否包含tty设备、串口通道数量、控制台使用的通道和波特率等。 3. **实现驱动函数**：在sysLib.c、sysSerial.c、s3c44b0xsio.c等文件中实现具体的驱动函数。这些函数负责处理串口的打开、关闭、读取、写入等操作。 4. **配置特殊功能**：如果系统还需要支持其他特殊功能，比如通过串口进行WDB连接下载，则还需要在相应的配置文件中进行设置。 通过以上步骤，可以为S3C44B0X芯片开发出适用于VxWorks操作系统的串口驱动。这种分层设计的方法不仅有助于提高代码的可维护性和可扩展性，还能够有效降低开发难度，提高开发效率。