嵌入式学习资料之基于eCos系统的SPCE3200中SD卡驱动程序的开发

千锋嵌入式学院最专业的嵌入式培训机构设备驱动程序是介于硬件和嵌入式系统eCos内核之间的软件接口，是一种底层的、专用于某一硬件的软件组件。在eCos系统[1]中，设备驱动程序以包（Package）的形式存在，当需要使用该设备时，通过eCos环境配置工具把该设备驱动程序包加载到内核中，编译后生成一个库文件，用户使用时，只需要打开该设备，直接调用接口API函数即可。设备驱动程序的作用如图1所示[2]。千锋嵌入式学院最专业的嵌入式培训机构在eCos系统中一般把设备分为4类：字符设备、块设备、网络接口、其他设备。SPCE3200是凌阳公司推出的一款32位支持嵌入式系统处理器，其内部具有SD卡控制器，属于块设备类[3]。对SPCE3200内部的SD卡控制器必须编写驱动程序，以便完成SD卡的读写操作。下面将介绍具体实现过程，这里规定SD卡使用“/dev/sd”作为其名称。千锋嵌入式学院最专业的嵌入式培训机构在编写驱动程序前，首先需要为SD卡驱动建立其目录结构。eCos系统要求所有驱动程序均保存在/packages/devs目录下的对应子目录内，按照图2所示在eCos/packages/devs/sd/Spce3200目录下分别建立名为“cdl”、“include”、“current”3个目录，分别用于存放SD卡驱动所需的cdl文件、驱动程序头文件和源程序文件。千锋嵌入式学院最专业的嵌入式培训机构在cdl目录内，首先创建一个叫做“sd_spce3200.cdl”的文件。然后，在src目录内建立一个名为“sd_spce3200.c”驱动程序的源程序，并将名为“sd_card_driver_spce3200.c”的文件复制到src目录内，该文件是凌阳科技提供的针对SPCE3200内部SD卡控制器的基本操作程序。千锋嵌入式学院最专业的嵌入式培训机构组件定义语言CDL（ComponentDefinitionLanguage）是eCos组件框架的一个关键部分。eCos中所有的包都必须具有至少一个CDL脚本对其进行描述[4]。CDL脚本包含了该包中所有配置选项的详细信息，并提供了如何对该包进行编译的信息[5]。这里，在CDL文件的模板框架中添加关于SD卡配置项的代码如下：cdl_packageCYGPKG_DEVS_SD_SPCE3200{display'SDdriverforSPCE3200'include_dircyg/iocompilesd_card_driver_spce3200.ccompile-library=libextras.asd_spce3200.cdescription'SDdriverforSCORESPCE3200'cdl_componentCYGPKG_DEVS_SD_SPCE3200_OPTIONS{display'CompileOptions'千锋嵌入式学院最专业的嵌入式培训机构flavorrnoneno_definecdl_optionCYGDAT_DEVS_SD_SPCE3200_NAME{display'DevicenamefortheSDDriver'flavordatadefault_value{''/dev/sd''}description'Thisoptionspecifiesthenameofthesd-carddevice'}}}千锋嵌入式学院最专业的嵌入式培训机构配置好CDL文件后，便可编写设备I/O函数表宏以及设备表入口宏，分别如下：BLOCK_DEVIO_TABLE(sd_spce3200_handlers,//I/O函数表的标识sd_WriteSector,//SD卡写操作函数sd_ReadSector,//SD卡读操作函数NULL,//选择函数，SD卡驱动不需要支持sd_get_config,//读SD卡配置状态函数sd_set_config//SD卡配置函数);BLOCK_DEVTAB_ENTRY(sd_spce3200_device,//SD卡驱动入口标识千锋嵌入式学院最专业的嵌入式培训机构CYGDAT_DEVS_SD_SPCE3200_NAME,//SD卡驱动的名称，在cdl文件里定义NULL,//SD卡驱动不依赖于其他设备&sd_spce3200_handlers,//SD卡设备I/O函数表标识&SD_Initial,//SD卡初始化函数0,//SD卡查找函数0//SD卡驱动的私有指针);千锋嵌入式学院最专业的嵌入式培训机构接下来需要实现上面提到的几个接口函数，这些函数是上层访问硬件设备的唯一通道。在凌阳科技提供的sd_card_driver_spce3200.c文件中包含了SD卡初始化、读写操作等函数[6]，它们分别为：SD卡初始化函数int__SDDrv_SDDrv_Initial__(void)、SD卡扇区写操作函数int_SDDrv_SDDrv_WriteSector_(unsignedintblock,unsignedintblocknum,unsignedchar*outaddr)、SD卡扇区读操作函数int_SDDrv_SDDrv_ReadSector_(unsignedintblock,unsignedintblocknum,unsignedchar*buf)。但这些函数都不是基于操作系统的，而是SD卡的基本操作函数。需要将它们封装成eCos操作系统下的驱动程序。这就需要用到凌阳科技提供的SD卡设备驱动接口函数，包括SD卡设备批量写操作函数sd_WriteSector()、SD卡设备批量读操作函数sd_ReadSector()、SD卡读设备配置状态函数sd_get_config()、千锋嵌入式学院最专业的嵌入式培训机构SD卡设备设置函数sd_set_config()[7]。完整的SD设备驱动源程序文件的代码如下：//--------文件名：sd_spce3200.c------------////----------包含相关头文件-------------//#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include千锋嵌入式学院最专业的嵌入式培训机构#include#include//-------------驱动函数实现--------------//staticboolsd_init(structcyg_devtab_entry*tab){boolInitResult=true;if(__SDDrv_SDDrv_Initial()==0InitResul=true;elseInitResult=false;returen(InitResult);}千锋嵌入式学院最专业的嵌入式培训机构staticintsd_WriteSector(void*disk,constvoid*buf_arg,cyg_uint32*blocks,cyg_uint32first_block){cyg_intret=ENOERR;ret=__SDDrv_SDDrv_WriteSector__(first_block,*blocks,(cyg_uint8*)buf_arg);(1)returnret;}staticintsd_ReadSector(void*disk,void*buf_arg,cyg_uint32*blocks,cyg_uint32first_block){cyg_int32ret=ENOERR;ret=__SDDrv_SDDrv_ReadSector__(first_block,*blocks,(cyg_uint8*)buf_arg);(1)returnret;}千锋嵌入式学院最专业的嵌入式培训机构staticCyg_ErrNosd_get_config(disk_channel*chan,cyg_uint32key,constvoid*buf,cyg_uint32*len){return-EINVAL;}staticCyg_ErrNosd_set_config(disk_channel*chan,cyg_uint32key,constvoid*buf,cyg_uint32*len){return-EINVAL;}//-------------设备I/O函数表-----------//（略，见前面）//----------设备表入口----------------//（略，见前面）千锋嵌入式学院最专业的嵌入式培训机构在ecos.db中的任意位置加如下程序段：packageCYGPKG_DEVS_SD_SPCE3200{alias{'SDsupportforScoreSPCE3200'}directorydevs/sd/score/spce3200scriptsd_spce3200.cdldescription'ThispackagecontainshardwaresupportfortheSDCardontheScoreSPCE3200EVBoard.'}千锋嵌入式学院最专业的嵌入式培训机构“devs/sd/score/spce3200”指示了SD卡设备驱动的路径，该路径是相对于/packages目录的[8]。此时打开eCos配置工具添加包时，就可以看见SD卡驱动程序组件包已经出现在eCos数据库中，如图3所示。点击“Add”加载到平台上并编译生成一个名为“CIGPRG_DEVS_SD_SPCE3200.ecc”的库文件，即SD卡驱动程序库文件。千锋嵌入式学院最专业的嵌入式培训机构至此，在嵌入式操作系统cCos中成功地创建了一个基于凌阳SPCE3200的SD卡驱动程序。有了该驱动程序，就能正常访问SD卡了。除了通过I/O组件访问硬件设备之外，eCos还提供了FA