基于VxWorks平臺的多串口卡通信設計
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VxWorks操作系統是美國Wind River公司于1983年設計開(kāi)發(fā)的一種嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(RTOS)，良好的持續發(fā)展能力、高性能的內核以及友好的用戶(hù)開(kāi)發(fā)環(huán)境，使其在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位，廣泛應用于現代的各種嵌入式計算機系統中，比如軍事指揮系統、武器控制系統或工業(yè)控制系統中。而在這些系統中，往往不是單個(gè)計算機的控制，而是多個(gè)計算機以及其他設備組成通信網(wǎng)絡(luò )共同完成控制作用，因此，對于每一個(gè)嵌入式計算機除了連接必需的外設之外，還需要考慮計算機之間的通信。計算機間常用的通信方式是利用串行口來(lái)實(shí)現的。本文在VxWorks多串口通信的實(shí)現過(guò)程中未采用常見(jiàn)的標準VxWorks虛擬設備ttyDrv驅動(dòng)方式，而是在用戶(hù)的驅動(dòng)程序中直接對硬件進(jìn)行初始化，以中斷方式進(jìn)行串口通信。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/150011.htm
1、環(huán)境及配置
VxWorks嵌入式開(kāi)發(fā)采用圖1所示的主機一目標機方式。
其他硬件與本文關(guān)系不大，這里主要介紹串口卡，該卡是DIAMOND SYSTEM公司生產(chǎn)的EMERALD-MM-8型8串口擴展卡(以下簡(jiǎn)稱(chēng)EMM8)，是基于2片ST16C554芯片的8串口集成板卡，每一路串口均可單獨配置成符合RS-232C/RS-422A/RS-485協(xié)議規范，最高速率可達115.2kb/s。通用異步收發(fā)器(UART)ST16C554用來(lái)擴展4路串口通道。每路通道各有一組16B的收發(fā)FIFO和移位寄存器，用來(lái)緩沖數據和串并轉換。每個(gè)通道有12個(gè)8b內部寄存器，用來(lái)存放收發(fā)數據以及配置該串口的工作模式，需要在初始化時(shí)對各寄存器進(jìn)行設置。本文根據工程的要求，將卡上的硬件跳線(xiàn)設好，如：各串口使用RS-232C協(xié)議，按照datasheet進(jìn)行硬件跳線(xiàn)。其中J9的配置較為重要，如圖2所示。
D、C、B、A 四位表示base address，從data sheet中查表可知其跳線(xiàn)情況，以本項目為例，base address為0x300，則D、C、B、A分別為out、out、in、in，為1100。
2、3、4…15為該卡可用的中斷號，要使用哪個(gè)中斷就必須將其跳為in。本項目由于中斷資源不足，只能用一個(gè)中斷號即7號中斷，因此只將7設為in。
CK為頻段范圍跳線(xiàn)，對ST16C554來(lái)說(shuō)必須為in。
另外，EMM8在系統啟動(dòng)時(shí)會(huì )從板上的EEPROM 中讀取各個(gè)端口的基本配置信息，主要是端口映射地址及分配的中斷號，這些信息可以在啟動(dòng)后編程修改，但一般是固定的，因此只要在EEPROM 中配置一次并保存即可。
2、多串口驅動(dòng)開(kāi)發(fā)
2.1 I/O系統與串口設備驅動(dòng)層次結構
I/O系統與串口設備驅動(dòng)層次如圖3所示。
圖3中最底層就是要編寫(xiě)的驅動(dòng)程序。在這里主要完成對具體硬件的各種操作，以及與上層的接口。硬件驅動(dòng)層上面是ttyDrv和tyLib。這一層比較特殊，是Vxworks專(zhuān)門(mén)為串口設備準備的一個(gè)虛擬驅動(dòng)庫，它把跟具體硬件無(wú)關(guān)的操作集成在了這一層中。這樣用戶(hù)只編寫(xiě)與硬件有關(guān)的驅動(dòng)和跟這一層的接口函數即可。從總的結構講，這2層都屬于設備驅動(dòng)的范疇。再上一層是I/O系統層，Vxworks的I/O系統向上提供了7個(gè)基本的I/O接口，供應用程序調用；向下提供與各種設備驅動(dòng)程序的接口。I/O系統把應用程序跟驅動(dòng)程序有機地連接起來(lái)。最頂層就是用戶(hù)根據應用需要編寫(xiě)的應用程序。ttyDrv是一個(gè)虛擬設備驅動(dòng)，用于處理I/O系統與底層實(shí)際設備驅動(dòng)程序(可以是用戶(hù)設計的驅動(dòng)程序)之間的通信。使用ttyDrv控制串口是比較常見(jiàn)的串口驅動(dòng)實(shí)現方式，實(shí)際上，直接對硬件進(jìn)行初始化，以中斷方式進(jìn)行串口通信也是可行的方式，且更加靠近底層，可以更自由、高效的控制串口。
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