基于A(yíng)RM嵌入式系統的RFID驅動(dòng)程序設計

RFID的讀操作將判斷緩沖區是否為空，如果不為空，就把緩沖區中的數據拷貝至數據結構中，并拷至用戶(hù)空間中；如果為空，進(jìn)程就會(huì )進(jìn)入休眠，等待緩沖區接收到數據后，進(jìn)入中斷喚醒進(jìn)程。在進(jìn)入ShockBurst RX模式后，本地nRF905會(huì )自動(dòng)監測空中的信息，在nRF905發(fā)現和接收頻率相同的載波時(shí)，載波檢測信號CD被置高，觸發(fā)中斷，在中斷例程中只是延時(shí)一段時(shí)間，等待nRF905接收到有效的目的地址時(shí)，地址匹配信號置高。當nRF905接收到有效的數據包后，數據準備就緒信號DR會(huì )觸發(fā)中斷，進(jìn)入中斷例程，進(jìn)入Standby模式，把接收到的數據通過(guò)SPI接口讀入緩沖區內，而后喚醒進(jìn)程，把緩沖區中的數據拷貝至用戶(hù)空間中。當所有的數據被讀出后，nRF905的AM和DR信號線(xiàn)會(huì )被置低。nRF905切換到下一狀態(tài)。RFID驅動(dòng)接收流程如圖3所示。

3 功能測試
測試主要分為兩部分，首先對底層SPI接口部分做調試，然后在此基礎上，對RFID驅動(dòng)進(jìn)行功能測試。
硬件方面，利用S3C2440開(kāi)發(fā)板的擴展口與nRF905模塊連接，擴展口中用到的GPIO資源在驅動(dòng)程序中設置。另外，用RS-232串口將開(kāi)發(fā)板與PC機相連，利用內核的Debug功能[6]，通過(guò)PC機對開(kāi)發(fā)板進(jìn)行控制，完成驅動(dòng)加載和應用程序的運行。
軟件方面，基于S3C2440的嵌入式平臺需要完整的嵌入式操作系統資源，包括bootloader、kernel、文件系統。在對內核進(jìn)行剪裁后，將bootloader、kernel、文件系統通過(guò)JTAG燒入NAND Flash中。操作系統要保證內核、文件系統以及硬件設備正常運行。
3.1 SPI驅動(dòng)功能測試
SPI驅動(dòng)測試主要測試驅動(dòng)程序的功能，測試驅動(dòng)程序是否能夠控制SPI主從設備正確傳輸數據。資源包括S3C2440開(kāi)發(fā)平臺、Linux2.6.12內核源碼包、示波器。系統運行后，加載SPI驅動(dòng)，運行編寫(xiě)的上層應用程序進(jìn)行數據收發(fā)，并用示波器觀(guān)察波形。
3.2 RFID驅動(dòng)程序測試
在測試SPI驅動(dòng)成功后，重新啟動(dòng)系統，待系統成功運行后，加載RFID驅動(dòng)程序，運行為其編寫(xiě)的測試程序，測試兩nRF905無(wú)線(xiàn)模塊間的通信。S3C2440的GPIO資源與nRF905信號線(xiàn)對應關(guān)系如下：
Power down模式： PWR GPJ12
載波檢測輸出： CD GPG6
地址匹配輸出： AM GPB9
數據就緒輸出： DR GPG1
SPI主入從出： MISO GPE11
SPI主出從入： MOSI GPE12
SPI時(shí)鐘： SCK GPE13
SPI使能： CSN GPB10
發(fā)送/接收使能： TRX_CE GPG8
發(fā)送/接收模式： TX_EN GPG0
兩個(gè)平臺分別為：ARM9嵌入式平臺和MSP430單片機平臺。在ARM平臺運行發(fā)送測試程序，而單片機平臺運行接收測試程序，之后交換。接收端將接收到發(fā)送端發(fā)送的數據，并將數據在PC機終端顯示。
當ARM發(fā)送端的應用程序中發(fā)送字符串“aaaaaaaa”時(shí)，單片機端的nRF905模塊接收寄存器中收到轉換后的ASCII碼“97”；當ARM端作為接收端而單片機作為發(fā)送端時(shí)，ARM端運行接收程序后，在用戶(hù)空間即顯示終端上顯示了接收到的數據“abcd…”。表明此RFID驅動(dòng)程序成功實(shí)現了控制nRF905無(wú)線(xiàn)收發(fā)器進(jìn)行數據接收傳輸的功能。
本文介紹了一種基于A(yíng)RM9 S3C2440嵌入式平臺擴展RFID驅動(dòng)的設計方案，設計了硬件擴展電路和相應的驅動(dòng)程序，通過(guò)了并測試。實(shí)現了嵌入式平臺間的RFID短距離即時(shí)通信功能。嵌入式RFID驅動(dòng)將推動(dòng)RFID技術(shù)在應用領(lǐng)域中的發(fā)展，將會(huì )支持更多的射頻硬件，根據此驅動(dòng)可以開(kāi)發(fā)更多的應用程序，滿(mǎn)足多種需求。
參考文獻
[1] 董麗華.RFID技術(shù)與應用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.
[2] SAMSUNG.S3C2440A user’s manual reltminary[OL]. Revision0，2004.
[3] NORDIC Semiconductor.nRF905_rev1_1[OL].2004：1-36.
[4] 劉淼.嵌入式系統接口設計與Linux驅動(dòng)程序開(kāi)發(fā)[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.
[5] Jonathan Corbet,Alessandro Rubini,Greg Kroah-Hartman. Linux device drivers[M].Sebastopol：O’Reilly Media，2005.
[6] BOVERT D P，MARCO C著(zhù).深入理解Linux內核(第三版)[M].陳莉君，張瓊聲，張宏偉，譯.北京：中國電力出版社，2007.