Android系統下CAN總線(xiàn)驅動(dòng)程序的設計與實(shí)現

(2)MCP2515中斷方式。由于CAN總線(xiàn)接收數據時(shí)必須與系統以中斷方式交換數據，所以必須注冊中斷。使用的中斷函數有request_irq()，free_irq()，enable_irq()和disable_irq()，其中函數request_irq()是給定的中斷源裝載中斷處理程序；enable_irq()調用中斷控制函數使給定的中斷鏈有效；free_irq()釋放分配給已定中斷的內存；disable_irq()使定義中斷鏈失效。具體代碼為request_irq(irq_EINTO mcp2515_int，IRQF_DISABLED，device_name，NULL)；其中函數request_irq()的第1個(gè)參數是設備申請的中斷號；第2個(gè)參數是向系統注冊的中斷處理函數；第3個(gè)參數是中斷處理的屬性，IRQF_DISABLED表示中斷處理程序是一個(gè)快速中斷處理程序，被調用時(shí)屏蔽所有中斷；第4個(gè)參數是中斷的設備名稱(chēng)；第5個(gè)參數是申請時(shí)通知系統的設備標志，該函數返回值為0表示申請成功，返回負數表示失敗，這樣當中斷發(fā)生時(shí)，在中斷處理函數mcp2515_int()中讀取CAN狀態(tài)寄存器CANSTAT，判斷RXB0是否裝入報文，如果是則把報文通過(guò)SPI接收數據寄存器讀取到buff er中，等待系統函數CAN_Read()讀取。
(3)MCP2515驅動(dòng)程序的核心文件結構file_operations。CAN總線(xiàn)應用程序通過(guò)file_operations數據結構訪(fǎng)問(wèn)CAN設備驅動(dòng)函數，／kem el／linux／fs．h>對file_operations數據結構中的各個(gè)變量做了詳解。內核可以通過(guò)文件結構來(lái)訪(fǎng)問(wèn)驅動(dòng)程序的函數，實(shí)現系統調用。
CAN應用程序可以通過(guò)系統函數read()和write()實(shí)現讀取和寫(xiě)入相應的數據，open()函數中完成設備的打開(kāi)，close()函數中完成注銷(xiāo)設備的工作，ioctl()函數中需要完成MCP2515控制器的初始化工作：設置控制器的工作模式、設置控制總線(xiàn)的波特率、清空發(fā)送緩沖區和接收緩沖區等。
3．3 CAN驅動(dòng)編譯
(1)將寫(xiě)好的驅動(dòng)源文件拷貝到／kernel／drivers／char／下，并打開(kāi)Kconfig添加如下代碼：
config S5pv210_CAN
tristate“S5pv210 can controller driver”
depends on ARCH_S5pv210
help
This option enable support for CAN
(2)在／kernel／drivers／char／Makefile文件的適當位置添加如下代碼：
obj-$(CONFIG_S5pv210_CAN)+=S5pv210-can．o
(3)添加can功能。在／kernel／下make menuconfig DeviceDrivers→Characterdevices→M>S5pv210 cancontroller driver動(dòng)態(tài)加載CAN驅動(dòng)并保存退出。
(4)重新編譯內核。在終端進(jìn)入／kernel／目錄，執行make命令后在／kernel／drivers／char／下找到S5pv210_can．o，此為L(cháng)inux kernel層生成的CAN設備驅動(dòng)文件，kernel層驅動(dòng)向下直接操作硬件，向上層也就是HAL層，提供／dev／can設備節點(diǎn)文件，提供驅動(dòng)接口unclocked_ioctl()函數。

4 Android HAL層的調用
CAN驅動(dòng)程序在Android系統下的實(shí)現，硬件抽象層(HAL)的調用是關(guān)鍵。將Android系統移植到其他硬件平臺或在A(yíng)ndroid系統中添加新硬件支持時(shí)，都需要對Android HAL層進(jìn)行移植或實(shí)現在libhardware接口的頭文件hardware．h中，定義了HAL實(shí)現過(guò)程中的3個(gè)通用結構體struct hw_module_t、struct hw_module_methods_t和struct hw_device_tostruct hw modules_methods_t用來(lái)表示一個(gè)模塊表示方法，結構體中只包含了打開(kāi)模塊的函數指針。struethw_module_t用來(lái)定義一個(gè)硬件模塊的信息，具體的硬件模塊中，需要“繼承”這個(gè)結構體。st ruct hw_device_t用來(lái)表示一個(gè)硬件設備，在一個(gè)硬件模塊中可以同時(shí)包含多個(gè)硬件設備。在一個(gè)模塊的HAL層開(kāi)發(fā)中，具體的硬件調用流程為：(1)通過(guò)ID得到硬件模塊。(2)從硬件模塊得到hw_modules_t，打開(kāi)得到硬件設備hw_device_t。(3)調用hw_device_t中的各個(gè)方法。(4)通過(guò)hw_device_t的close關(guān)閉設備。
Android系統下CAN模塊的實(shí)現在完成SPI總線(xiàn)和：MCP2515控制器的驅動(dòng)后必須實(shí)現Android HAL層的調用。CAN總線(xiàn)的HAL層調用流程如圖6所示。

編寫(xiě)HAL層使用struet hw_module_t、struct hw_module_methods_t和struct hw_device_t 3個(gè)結構體來(lái)設置對CAN模塊的操作方法；JNI層主要完成對HAL層提供的硬件操作方法的注冊，JNI通過(guò)CAN_HARDWARE_MODULE_ID找到對應的stub，使Framework層可以使用這些方法；Setv ice層主要聲明了JNI可以提供的方法，加載libcan_runtime．so，加載時(shí)會(huì )調用JNI層的JNI_OnLoad，這樣JNI中的方法可以被 Service調用；編寫(xiě)App應用程序，使App直接調用service，完成Android HAL層的調用。之后將can文件夾放到系統development目錄下。
配置環(huán)境變量執行．．／build／envsetup．sh。然后執行mmm development／can編譯文件。最后，重新編譯內核，生成鏡像文件，下載并運行操作系統。此時(shí)，CAN總線(xiàn)驅動(dòng)程序將會(huì )加載，這樣就實(shí)現了Android系統下CAN控制器MCP2515驅動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)。

5 結束語(yǔ)
在分析Android驅動(dòng)原理的基礎上，介紹了CAN總線(xiàn)在A(yíng)ndroid下的實(shí)現流程，并添加了CAN驅動(dòng)程序在嵌入式操作系統Android中，對其他Android平臺非標準設備驅動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)有一定的借鑒作用。