基于嵌入式觸摸屏驅動(dòng)程序的研究與開(kāi)

0 引言

Windows CE.NET是一個(gè)搶先式多任務(wù)并具有強大通信能力的Windows 32位嵌入式操作系統，是微軟專(zhuān)門(mén)為信息設備、移動(dòng)應用、消費類(lèi)電子產(chǎn)品、嵌入式應用等非PC領(lǐng)域而從頭設計的戰略性操作系統產(chǎn)品?？梢钥闯?Windows CE并不是Windows桌面操作系統的一部分或縮減版本。CE系統與其它操作系統一樣，也提供了設備驅動(dòng)程序，以驅動(dòng)內部或者外圍硬件設備。驅動(dòng)程序將操作系統和設備鏈接起來(lái)，使得操作系統能夠識別設備，并為應用程序提供相應的服務(wù)[1]。要想真正了解驅動(dòng)程序必須結合一些驅動(dòng)程序的實(shí)際開(kāi)發(fā)，本文以基于A(yíng)RM9核心硬件平臺的觸摸屏驅動(dòng)程序為例，講解如何在不同的硬件設備上實(shí)現Windows CE的驅動(dòng)開(kāi)發(fā)。

1 Windows CE的體系結構

Windows CE是由許多離散模塊組成的，每一模塊都提供特定的功能。這些模塊中的一部分被劃分成組件。組件使Windows CE變得非常緊湊，只占不到200KB的RAM，因此只占用了運行設備所需的最小的ROM、RAM以及其它的硬件資源。

圖1 Windows CE的體系結構

Windows CE包含提供操作系統最關(guān)鍵功能的4個(gè)模塊：內核模塊；對象存儲模塊；圖形、窗口和事件子系統（GWES）模塊以及通信模塊。Windows CE還包含一些附加的可選擇模塊，這些模塊可支持的任務(wù)有管理流設備驅動(dòng)程序、支持COM等。

內核是OS的核心，通過(guò)Core Dll模塊表示。它提供在所有設備中都出現的基本操作系統功能。內核負責內存管理、進(jìn)程管理、以及特定文件管理等功能。它還管理虛擬內存、調度、多重任務(wù)處理以及例外處理等。

對象存儲可將用戶(hù)數據和應用程序數據存入文件或注冊器。在操作系統構造進(jìn)程的過(guò)程中，對于這些不同的對象存儲組件，可以選取，也可以忽略。

GWES是用戶(hù)、應用程序和OS之間的圖形用戶(hù)接口。GWES通過(guò)處理鍵盤(pán)、筆針動(dòng)作來(lái)接受用戶(hù)輸入，并選擇傳送到應用程序和OS的信息。GWES通過(guò)創(chuàng )建并管理在顯示設備和打印機上顯示的窗口、圖形以及文本來(lái)處理輸出。

通信組件提供對下列通信硬件和數據協(xié)議的支持：串行I/O支持，遠程訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)（RAS），傳輸控制協(xié)議/Internet協(xié)議（TCP/IP），局域網(wǎng)（LAN），電話(huà)技術(shù)API，Windows CE的無(wú)線(xiàn)服務(wù)。Windows CE的整體架構如圖1。

2 設備驅動(dòng)的中斷處理

中斷是硬件與軟件打交道的重要方法，所以大多數驅動(dòng)程序都涉及到中斷處理。要想了解驅動(dòng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程，必須先了解Windows CE中斷機制。在CE的中斷處理中，一部分工作是由CE Kernel完成的，一部分是由OEM完成的，Windows CE的中斷服務(wù)例程是由OAL（對象抽象層）實(shí)現的。硬件中斷被發(fā)送到內核的異常處理器，內核的中斷支持處理器調用OAL函數 OEMInterruptDisable來(lái)屏蔽此硬件的特定中斷，然后內核調用ISR來(lái)進(jìn)行物理中斷，以中斷標志符的形式返回邏輯中斷給系統的任務(wù)調度程序。系統得到該中斷號后，就會(huì )找到該中斷號對應的事件，并喚醒等待相應事件的線(xiàn)程（IST），然后IST就可以在用戶(hù)模式下進(jìn)行中斷處理。處理完成后，IST需要調用InterruptDone來(lái)通知操作系統中斷處理結束，操作系統再次調用OAL中的OEMInterruptDone函數來(lái)完成最后的中斷處理。其中斷的詳細處理過(guò)程如圖2所示。

圖2 中斷處理過(guò)程