基于Linux的現場(chǎng)總線(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信卡的實(shí)現

3.2基于Linux的無(wú)線(xiàn)通信卡的軟件設計

　　無(wú)線(xiàn)分散控制站中無(wú)線(xiàn)通信卡軟件開(kāi)發(fā)基于Linux操作系統。由于Linux系統基于802.11b協(xié)議的無(wú)線(xiàn)驅動(dòng)已經(jīng)很成熟了，而基于Linux操作系統的協(xié)議棧軟件移植也比較容易。因此，選擇Linux系統會(huì )有效的提高無(wú)線(xiàn)通信卡的開(kāi)發(fā)周期。

　　基于Linux的無(wú)線(xiàn)通信卡與有線(xiàn)的通信卡在協(xié)議棧和功能塊方面大致相同，僅需將應用程序向Linux系統上移植即可。但由于采用了Linux系統在與IO模塊控制卡通信的實(shí)現上就相對比較復雜了。與IO模塊控制卡通信的程序流程圖如下圖3-2所示：

圖3-2 與IO模塊控制卡通信的程序流程圖

3.3軟件實(shí)現中關(guān)鍵性問(wèn)題的解決

　　在Linux操作系統下對于中斷及其它系統資源的操作有特定的規范，如內核模式操作和用戶(hù)模式操作具有不同操作權限，內核空間與用戶(hù)空間也不能隨意互訪(fǎng)。導致如協(xié)議棧無(wú)法直接對雙端口RAM進(jìn)行讀寫(xiě)，也無(wú)法直接向I/O模塊控制卡收發(fā)中斷，在Linux系統下，只有在內核模式下才可以做到。那么，怎么樣將數據寫(xiě)入到雙端口RAM中，然后發(fā)送中斷信號通知對方及如何響應對方的中斷并從雙端口RAM中讀數是軟件實(shí)現中的關(guān)鍵性問(wèn)題。

3.3.1發(fā)中斷與注冊中斷處理程序的實(shí)現

　　由于發(fā)中斷與注冊中斷處理程序是對硬件直接操作，在Linux系統下用戶(hù)程序無(wú)法直接對其硬件進(jìn)行操作。因此，必須編寫(xiě)相應的內核模塊，在內核模塊中完成發(fā)中斷與注冊中斷處理程序的操作。在用戶(hù)程序中動(dòng)態(tài)加載相應內核模塊來(lái)達到用戶(hù)程序發(fā)中斷與注冊中斷處理程序的效果。其注冊中斷處理程序的內核模塊關(guān)鍵性代碼如下：

　　int init_module（void） //中斷注冊模塊初始化

　?。?…… /＊ 初始化設置 ＊/

　　AT91_SYS->AIC_SMR[25]|=0X20; //設置中斷下跳沿觸發(fā)

　　if （request_irq（n, interrupt_program, INTERRUPT, IRQ1,NULL））

　　// 請求分配中斷號為n的快速中斷處理

　　// interrupt_program為指向處理這個(gè)中斷的中斷處理程序的指針

　?。?……/＊沒(méi)有申請成功 根據返回值進(jìn)行出錯處理 ＊ / ｝

　　else

　?。?printk（1> 注冊中斷成功 ! n）;

　　return 0;｝

　　init_waitqueue_head（my_queue）;

　?。?p>　　void cleanup_module（void）

　?。?…… /＊ 釋放資源 ＊/

　　free_irq（n,NULL）; //釋放中斷線(xiàn)n

　?。?p>　　在用戶(hù)程序中發(fā)中斷時(shí)，通過(guò)調用system（send_riq）來(lái)動(dòng)態(tài)執行內核模塊程序來(lái)控制發(fā)送中斷的管腳的信號，從而實(shí)現在用戶(hù)程序發(fā)中斷的效果。其發(fā)中斷的內核模塊關(guān)鍵性代碼如下：

　　AT91_SYS->PIOC_PER |= AT91C_PIO_PC15;//設置PC15IO使能

　　AT91_SYS->PIOC_OER |= AT91C_PIO_PC15;//設置PC15輸出使能

　　//發(fā)送一個(gè)方波中斷信號

　　AT91_SYS->PIOC_CODR |= AT91C_PIO_PC15;

　　for（i=1;i

　　AT91_SYS->PIOC_SODR |= AT91C_PIO_PC15;

3.3.2雙端口RAM驅動(dòng)的實(shí)現

　　由于用戶(hù)程序不能直接對雙端口RAM進(jìn)行讀寫(xiě)，因此必須根據用戶(hù)程序的需要編寫(xiě)雙端口RAM的驅動(dòng)，以?xún)群四K的形式動(dòng)態(tài)加載到系統中去。Linux系統將所有設備都看做是文件,對設備的讀寫(xiě)相當于對文件的讀寫(xiě)。雙端口RAM驅動(dòng)模塊加載后，用戶(hù)程序就可以像讀寫(xiě)文件一樣，間接的對雙端口RAM進(jìn)行讀寫(xiě)了。其雙端口RAM驅動(dòng)模塊的主要實(shí)現過(guò)程如下：

　　static int write_dpram（struct file ＊file, const char ＊buf, u32 count, loff_t ＊f_pos）

　?。?…… /＊ 寫(xiě)初始化 ＊/

　　copy_from_user（wMessage,buf,count）;

　　…… /＊ 進(jìn)行數據處理 ＊/

　　for （i=0;i

　?。?writeb（wMessage[i], base+wadd）;

　　wadd++; ｝

　　…… /＊向IO模塊控制卡發(fā)中斷信號＊/

　?。?p>　　static int read_dpram（struct file ＊file,char ＊buf,u32 count,loff_t ＊f_pos）

　?。?…… /＊讀函數則調用相應的readb（ ）和copy_to_user（ ）函數，與寫(xiě)函數同理＊/｝

　　static int open_dpram（struct inode ＊inode,struct file ＊file ）

　?。?…… /＊初始化＊/

　　if （!request_mem_region（AT91_DPRAM,BUF_LEN＊sizeof（u8）,DEVICE_NAME））

　?。?…… /＊未申請到該內存空間時(shí)進(jìn)行相應處理＊/｝ //申請使用內存空間

　　base =ioremap（AT91_DPRAM,BUF_LEN＊sizeof（u8））;//為設備內存區域分配虛擬地址

　　…… /＊ 設置DPRAM讀寫(xiě)時(shí)序＊/

　?。?p>　　static int release_dpram（struct inode ＊inode,struct file ＊file ）

　?。?…… /＊ 釋放相應資iounmap（ ）和release_mem_region（）;｝

　　以上為DPRAM設備驅動(dòng)的打開(kāi)、讀寫(xiě)、關(guān)閉函數的實(shí)現，然后通過(guò)以下標記化結構將其驅動(dòng)的功能映射到前面的具體實(shí)現函數上：

　　static struct file_operations test_fops = ｛

　　read:read_dpram,

　　write:write_dpram,

　　open: open_dpram,

　　release:release_dpram

　?。?