07 嵌入式系统接口及驱动程序开发
嵌入式系统 软硬件接口
应用程序
驱动 API
设备驱动
符合寄存器操作规范
硬件设备
应用程序
OS API
OS内核
设备 驱动
设备 驱动
设备 驱动
符合寄存器操作规范
硬件设备
Linux设备驱动举例
? 在/find搜索led.c看看
应用程序可以通过C库函数fopen()、 fwrite()、fread()、fclose()等访问设 备功能 应用程序也可以直接通过文件系统 的系统调用接口open()、write()、 read()、close()等函数访问字符设备 和块设备，通过socket接口访问网络 设备
复杂设备（特别是总线，如PCI、 USB）还有独特的驱动分层体系结构
Linux 将存储器和外设分为3 大类： 字符设备；块设备网络设备
设备驱动设计
? 区分机制（提供什么能力）和 策略（如何使用这 些能力）
? 编写驱动代码使硬件可用, 但不能强加特别的策略给 用户，将所有关于如何使用硬件的事情留给应用程序
? 数据、控制、状态
? 寄存器地址
? 独立编址（ I/O端口方式）与统一编址（ I/O内存方式） ? 一个地址可能对应多个寄存器 ? 有些地址可以动态配置（如 PCI）
? 指令如何访问外设
? 外设操作方式与流程
? 规范与协议
? CPU与外设交互方式
? 轮询、中断、DMA
外设接口
控制寄存器
读/写
CPU
? Loader
? 定位OS（OS在哪儿？） ? 载入OS（可能要校验和解压缩。载入到哪儿？） ? 提供操作系统启动参数 ? 移交控制权给OS内核
? 其余功能
? 由程序员根据需求自行控制，一般够用即可
嵌入式系统软件开发技术BSP和驱动
编写BSP函数
BSP对板卡中每个芯片的操作都通过多个函数 来完成
如果应用程序对板卡的操作都直接通过调用 BSP中的函数来完成，那将很不利于源程序的 调试 ，并降低了程序的可移植性
把能完成某个特定功能的函数封装在一个库文 件中，并放在应用程序与BSP之间
对每个芯片来说，都应当有初始化函数和状态 读取函数
Linux驱动程序的加载方式
驱动程序直接编译入内核
驱动程序在内核启动时就已经在内存中 可以保留专用存储器空间
驱动程序以模块形式存储在文件系 统里，需要时动态载入内核
驱动程序按需加载，不用时节省内存 驱动程序相对独立于内核，升级灵活
Linux驱动程序模块加载
Linux驱动程序开发的任务
Linux驱动程序开发的任务
移植驱动程序到新的平台
GPL对驱动程序开发的影响
实现非GPL授权的方法——模块形 式动态加载
驱动程序可以以私有产权形式进行 商业授权
设备驱动程序的代码
驱动程序的注册与注销
register_chrdev() register_blkdev()
设备的打开与释放
Linux驱动程序的开发环境
本机编译调试
开发环境配置简单 无需网络环境 适用于配置较高的x86机器
主机+目标机
主机可以自由选择Linux或Windows+Cygwin 主机和目标机通过网络共享文件系统 内核崩溃不会影响主机
Linux驱动程序的开发环境（续）
主机+目标机环境包括 主机运行的工具链∶cross gcc + glibc + gdb， 如果是windows主机还要有cygwin仿真环境 主机运行远程服务，常用的有tftp用来传送内 核映像、initrd，NFS用来共享文件系统 目标机运行ssh或telnet等远程登陆服务，用来 调试驱动程序
嵌入式系统实验报告
嵌入式系统实验报告引言嵌入式系统作为一种广泛应用于各行各业的计算机系统，其本身具有一定的难度与挑战。
本实验报告将围绕嵌入式系统的设计、开发以及应用展开讨论，旨在总结并分享在实验中所获得的经验与知识。
一. 实验背景嵌入式系统是指以特定功能为目标的计算机系统，其设计与开发过程相较于传统的计算机系统更为复杂和精细。
本次实验的主要目标是通过设计一个基于嵌入式系统的智能家居控制器，来探索嵌入式系统的应用与实践。
二. 实验内容2.1 硬件设计嵌入式系统的硬件设计是整个实验的基础，其合理性与稳定性直接影响系统的性能和可靠性。
在本次实验中，我们选择了一块主频为xx的处理器作为核心，配备了丰富的外设接口，如GPIO、串口等。
我们还为系统增加了一块液晶显示屏和一组按键，以实现简单的用户交互。
2.2 软件开发在硬件设计完成后，我们开始进行软件开发。
首先，我们需要选择一个合适的操作系统作为嵌入式系统的基础。
针对本次实验，我们选择了xx操作系统，其具备较强的实时性和稳定性，能够满足我们对系统性能的要求。
接着，我们进行了嵌入式系统的驱动程序开发。
通过编写各个外设的驱动程序，我们实现了与液晶显示屏和按键的交互，并将其与处理器进行了适当的接口配置。
另外，我们还开发了嵌入式系统的应用程序。
通过编写智能家居控制器的代码，我们成功实现了对家居设备的远程控制和监测。
用户可以通过液晶显示屏和按键进行交互，实现对家居设备的开关、调节和状态查看等操作。
三. 实验结果与分析经过实验测试，我们发现嵌入式系统在智能家居领域的应用具有较高的可行性与实用性。
通过嵌入式系统的控制，用户可以方便地实现对家居设备的远程操控，提升了家居智能化的程度。
同时，嵌入式系统的实时性和稳定性使得智能家居控制器具备了较高的安全性和可靠性。
然而，在实验过程中我们也遇到了一些挑战。
其中，系统的驱动程序开发是较为复杂的一环，需要仔细理解硬件接口和协议，并进行合理的配置。
此外，系统的稳定性和功耗管理也是需要重点关注的问题。
嵌入式底层驱动开发流程
嵌入式底层驱动开发流程嵌入式底层驱动开发流程如下：1. 需求分析：了解系统的硬件架构、功能需求和接口规范，确定驱动程序需要实现的功能和要与之交互的硬件设备。
2. 硬件调研：对驱动所需硬件设备进行调研，了解硬件设备的规格、接口协议、寄存器地址和寄存器位域等信息。
3. 驱动设计：根据硬件调研结果，设计驱动程序的架构和接口，确定驱动程序的功能模块和数据结构。
4. 驱动编码：根据驱动设计的结果，使用所选的编程语言（如C或汇编语言）编写驱动程序的源代码。
5. 编译和调试：编译驱动程序的源代码，生成可执行的目标代码。
使用调试工具和硬件调试设备对驱动程序进行调试和验证。
6. 功能测试：将驱动程序与目标硬件设备进行集成测试，验证驱动程序的功能和正确性。
确保驱动程序能够正常与硬件设备进行通信和交互。
7. 性能优化：对驱动程序进行性能优化，提升驱动程序的执行效率和响应速度。
8. 集成和验证：将驱动程序与操作系统或其他软件模块进行集成测试，确保驱动程序能够与其他系统组件协同工作，并验证驱动程序在整个系统中的正确性和稳定性。
9. 文档编写：编写驱动程序的使用说明和技术文档，记录驱动程序的设计思路、使用方法和注意事项。
10. 反馈和修改：根据用户反馈和测试结果，对驱动程序进行修改和优化，修复存在的问题和缺陷。
11. 发布和维护：将完善的驱动程序进行发布，并提供后续的维护和技术支持，保证驱动程序的可靠性和稳定性。
需要注意的是，在嵌入式底层驱动开发过程中，可能还涉及到具体硬件平台的专有开发工具和调试设备的使用。
此外，开发人员还需要对硬件相关的知识有一定的了解，如处理器体系结构、总线协议、中断机制等。
嵌入式系统中的驱动程序设计与实现
嵌入式系统中的驱动程序设计与实现第一章：嵌入式系统概述嵌入式系统是一种专用型计算机系统，通常包含微处理器、存储器、输入/输出接口和其他外围设备。
这些系统被设计用于执行特定的任务或实现特定的功能。
相对于一般的计算机系统，嵌入式系统通常更加小巧、节能、稳定和高效。
嵌入式系统的应用领域非常广泛，涉及到自动控制、计算机网络、医疗、工业自动化、汽车电子、智能家居等众多领域。
从智能手机和平板电脑，到高铁和飞机上的控制系统，嵌入式系统已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
在开发嵌入式系统时，驱动程序是一个非常重要的部分。
驱动程序是一种软件模块，用于控制硬件设备的操作和管理。
它将应用程序与底层硬件之间进行了有效的沟通。
在接下来的章节中，我们将详细介绍嵌入式系统中的驱动程序设计与实现。
第二章：驱动程序的架构嵌入式系统中的驱动程序通常包含两个部分：设备驱动和主程序。
设备驱动负责控制硬件设备的操作和管理。
它向主程序提供硬件抽象层，屏蔽了硬件底层的细节。
主程序则利用设备驱动提供的接口，完成相应的应用功能。
驱动程序的架构通常遵循一般软件工程的设计原则，实现结构分层、模块化、可复用的代码。
设备驱动可以按照不同的硬件设备进行分类，比如网络设备驱动、磁盘设备驱动、串口设备驱动等。
在实现时，可以采用面向对象编程思想，使得代码的设计更加清晰明了。
第三章：驱动程序的实现实现驱动程序的过程通常可以分为以下四个步骤：1. 设备地址映射在计算机系统中，设备通常被映射到一定的地址空间中。
驱动程序需要获取设备的物理地址，并将其映射到操作系统的虚拟地址空间中。
这样，驱动程序才能正确地与硬件设备进行交互。
2. 硬件的初始化和配置在设备地址映射成功后，驱动程序需要对硬件进行初始化和配置，以确保硬件设备能够正常运行。
比如，对于一个串口设备，驱动程序需要配置波特率、数据位、校验位等参数。
3. 设备操作的实现驱动程序的核心是硬件设备的操作函数实现。
驱动程序需要对不同的设备类型实现不同的操作函数，例如对于网络设备，包括接收和发送数据的实现；对于磁盘设备，包括读写数据的实现。
嵌入式设备驱动程序开发试卷
嵌入式设备驱动程序开发试卷（答案见尾页）一、选择题1. 嵌入式设备驱动程序的主要作用是什么？A. 提供设备访问接口B. 管理设备硬件资源C. 实现设备与操作系统的通信D. 优化设备性能2. 在嵌入式设备驱动程序开发中，以下哪项不是必需的？A. 驱动程序源代码B. 设备硬件描述文件C. 操作系统内核源代码D. 驱动程序调试工具3. 在嵌入式系统上开发驱动程序时，通常会遇到哪些挑战？A. 资源有限B. 性能要求高C. 兼容性问题D. 扩展性需求4. 下面哪个是嵌入式设备驱动程序开发的一般步骤？A. 编写驱动程序框架B. 分析设备硬件特性C. 编译驱动程序D. 调试和优化5. 在选择嵌入式设备驱动程序开发语言时，需要考虑哪些因素？A. 项目需求B. 开发环境C. 可移植性D. 性能6. 在嵌入式设备驱动程序中，如何处理中断服务例程？A. 使用中断描述符表（IDT）B. 使用操作系统提供的中断管理机制C. 自行编写中断服务例程D. 依赖硬件自动中断控制7. 在嵌入式设备驱动程序中，如何确保数据传输的可靠性和效率？A. 使用轮询技术B. 使用中断驱动I/OC. 使用DMA（直接内存访问）D. 使用消息队列8. 哪种设备文件通常用于在操作系统中表示嵌入式设备？A. /dev/consoleB. /dev/ttyS0C. /dev/memD. /dev/pts9. 在嵌入式设备驱动程序开发中，如何进行代码测试和验证？A. 使用虚拟机进行仿真测试B. 使用硬件在环（HIL）测试C. 使用单元测试框架D. 使用实际设备进行测试10. 嵌入式设备驱动程序的主要功能是什么？A. 提供设备的基本操作接口B. 管理设备硬件资源C. 实现设备与操作系统的通信D. 以上都是11. 在嵌入式系统开发中，驱动程序通常位于哪个层次？B. 系统层C. 硬件抽象层（HAL）D. 操作系统内核12. 驱动程序开发过程中，如何确定硬件设备的功能？A. 查阅相关硬件文档B. 编写驱动程序代码测试硬件C. 使用硬件描述语言（HDL）D. 以上都是13. 对于嵌入式设备驱动程序，以下哪个选项是正确的描述？A. 驱动程序可以直接访问硬件设备的寄存器B. 驱动程序需要与操作系统紧密集成C. 驱动程序主要关注设备的启动和停止D. 驱动程序编写只需考虑当前设备需求14. 在嵌入式设备驱动程序中，如何处理设备故障？A. 使用错误码和异常处理机制B. 通过设备复位来恢复C. 修改设备配置参数D. 重启设备15. 驱动程序开发中，如何优化代码以提高性能？A. 减少循环次数B. 使用更快的处理器C. 优化数据结构和算法D. 以上都是16. 在编写嵌入式设备驱动程序时，通常会使用哪种编程语言？A. C语言B. C++C.汇编语言17. 嵌入式设备驱动程序与操作系统的接口通常是通过哪种方式实现的？A. 系统调用B. 中断C. APID. 以上都是18. 在嵌入式系统开发中，驱动程序的测试通常采用什么方法？A. 单元测试B. 集成测试C. 系统测试D. 性能测试19. 下列哪项不是嵌入式设备驱动程序开发所需的关键技能？A. 深入理解操作系统原理B. 熟练掌握硬件接口知识C. 良好的编程能力和调试技巧D. 丰富的产品管理经验20. 在嵌入式设备驱动程序开发中，以下哪项不是必要的步骤？A. 编写硬件描述语言代码B. 创建设备文件系统C. 配置设备驱动程序参数D. 进行性能优化21. 以下哪个选项是编写嵌入式设备驱动程序时需要考虑的关键因素？A. 硬件兼容性B. 用户界面设计C. 数据库管理D. 软件架构设计22. 在嵌入式系统上运行驱动程序时，为了确保稳定性，通常会进行哪种测试？B. 性能测试C. 兼容性测试D. 安全测试23. 下面关于设备驱动程序的描述，哪项是错误的？A. 设备驱动程序是操作系统和硬件设备之间的桥梁B. 设备驱动程序与硬件紧密相关C. 设备驱动程序是操作系统的一部分D. 驱动程序可以独立于操作系统存在24. 在嵌入式设备驱动程序开发过程中，以下哪个工具通常用于代码的调试和测试？A. 版本控制系统B. 集成开发环境（IDE）C. 性能分析工具D. 调试器25. 在嵌入式设备驱动程序中，中断服务例程的主要作用是什么？A. 处理硬件异常B. 传输数据到其他设备C. 初始化硬件设备D. 管理硬件资源26. 以下哪个选项不是嵌入式设备驱动程序开发中常见的编程语言？A. C语言B.汇编语言C. PythonD. Java27. 在配置嵌入式设备驱动程序时，需要考虑哪些因素？A. 硬件平台特性B. 操作系统需求C. 应用场景需求D. 所有选项都是28. 在嵌入式系统驱动程序开发中，以下哪项不是必需的？A. 驱动程序源代码B. 设备硬件描述文件C. 操作系统内核源代码D. 驱动程序文档29. 下面哪个是嵌入式设备驱动程序开发的常用编程语言？A. CB. C++C. JavaD. Python30. 在编写嵌入式设备驱动程序时，通常需要考虑哪些因素？A. 性能B. 可移植性C. 易用性D. 上述所有因素31. 嵌入式设备驱动程序通常位于哪个层次？A. 应用层B. 系统层C. 硬件层D. 操作系统层32. 在嵌入式设备驱动程序中，错误处理是非常重要的。
嵌入式系统驱动程序开发与调试考试试卷
嵌入式系统驱动程序开发与调试考试试卷（答案见尾页）一、选择题1. 嵌入式系统驱动程序的主要作用是什么？A. 提供设备抽象层B. 管理硬件资源C. 实现设备驱动程序的同步和互斥机制D. 提供用户空间的接口2. 在嵌入式系统中，通常哪种类型的驱动程序被使用？A. 字符设备驱动程序B. 块设备驱动程序C. 网络设备驱动程序D. 驱动程序模板3. 在开发嵌入式系统驱动程序时，如何确定和初始化硬件资源？A. 使用设备树B. 编写设备驱动程序的初始化函数C. 利用操作系统提供的资源管理工具D. 通过硬件抽象层（HAL）进行资源管理4. 嵌入式系统的实时性能测试通常关注哪些指标？A. CPU占用率B. 内存访问延迟C. I/O操作吞吐量D. 系统功耗5. 在调试嵌入式系统驱动程序时，常用的诊断工具有哪些？A. 调试器B. 打印语句C. 日志记录D. 性能分析工具6. 嵌入式系统驱动程序通常如何集成到操作系统中？A. 静态链接B. 动态加载C. 嵌入式模块D. 入口函数7. 在嵌入式系统开发中，为什么需要对驱动程序进行严格测试？A. 确保系统稳定性B. 提高系统兼容性C. 遵循相关标准和规范D. 保证用户体验8. 嵌入式系统驱动程序与用户空间应用程序之间的通信通常使用哪种方式？A. 管道B. 消息队列C. 共享内存D. 回调函数9. 在嵌入式系统驱动程序的开发过程中，如何处理并发问题？A. 使用信号量B. 采用中断服务程序C. 利用锁机制D. 编写合适的同步代码10. 嵌入式系统驱动程序的调试过程通常包括哪些步骤？A. 编写驱动程序代码B. 进行静态分析C. 进行动态调试D. 验证系统性能11. 嵌入式系统驱动程序开发流程A. 需求分析B. 设计内核驱动模块C. 编写驱动程序源代码D. 调试、测试与优化12. 嵌入式系统驱动程序调试方法A. 使用调试工具B. 查看系统日志C. 使用printk函数D. 硬件仿真器调试13. 嵌入式系统驱动程序性能优化A. 代码级优化B. 架构优化C. 存储器管理优化D. I/O操作优化14. 嵌入式系统驱动程序安全性考虑A. 防止恶意攻击B. 数据加密C. 用户权限管理D. 内核模块审计15. 嵌入式系统驱动程序标准化与模块化A. 标准化驱动程序接口B. 模块化设计C. 统一驱动程序框架D. 驱动程序版本管理16. 嵌入式系统驱动程序的可移植性A. 平台无关性B. 代码重构C. API兼容性17. 嵌入式系统驱动程序的测试与验证A. 原型验证B. 系统级测试C. 性能测试D. 安全性测试18. 嵌入式系统驱动程序的开发工具A. 集成开发环境（IDE）B. 文本编辑器C. 版本控制工具D. 调试器19. 嵌入式系统驱动程序的实际应用案例A. 智能家居系统B. 工业自动化控制C. 车载电子系统D. 医疗设备20. 嵌入式系统驱动程序开发流程A. 分析需求，确定硬件平台B. 设计驱动程序架构C. 编写驱动程序代码D. 调试和优化驱动程序21. 嵌入式系统驱动程序开发中的关键问题A. 防止资源冲突B. 提高驱动程序性能C. 确保驱动程序稳定性D. 方便其他程序调用22. 嵌入式系统驱动程序的调试方法B. 查看日志信息C. 使用断点调试D. 分析驱动程序的执行过程23. 嵌入式系统驱动程序的测试策略A. 建立测试用例B. 进行单元测试C. 进行集成测试D. 进行系统测试24. 嵌入式系统驱动程序的版本控制与管理A. 使用版本控制系统B. 对源代码进行版本管理C. 对编译后的文件进行版本管理D. 对驱动程序的版本进行跟踪25. 嵌入式系统驱动程序的可扩展性与可维护性A. 采用模块化设计B. 使用标准接口C. 提供丰富的配置选项D. 优化代码结构26. 嵌入式系统驱动程序的安全性问题A. 防止恶意攻击B. 保护用户隐私C. 防止数据泄露D. 确保系统的稳定性27. 嵌入式系统驱动程序在实际应用中的案例分析A. 案例一：某嵌入式设备的驱动程序开发B. 案例二：某智能家居设备的驱动程序调试C. 案例三：某自动驾驶系统的驱动程序测试D. 案例四：某医疗设备的驱动程序版本控制28. 嵌入式系统驱动程序开发环境搭建A. 安装虚拟机及必要的软件B. 配置开发板C. 编写驱动程序源代码D. 部署驱动程序到目标板29. 嵌入式系统驱动程序编程基础A. C语言基础知识B. 汇编语言基础C. 嵌入式系统硬件平台介绍D. 驱动程序设计原则与规范30. 嵌入式系统驱动程序结构与原理A. 驱动程序总体架构B. 驱动程序与上层应用关系C. 驱动程序与操作系统接口D. 驱动程序的加载与卸载31. 嵌入式系统驱动程序调试技巧A. 使用调试工具B. 调试命令与命令行参数C. 断点设置与单步执行D. 调试过程中的常见问题与解决方法32. 嵌入式系统驱动程序性能优化A. 性能分析方法B. 优化策略C. 编码优化D. 系统资源合理分配33. 嵌入式系统驱动程序测试与验证A. 测试计划与用例设计B. 测试环境搭建C. 测试结果分析与报告D. 驱动程序问题修复与重测34. 嵌入式系统驱动程序维护与升级A. 系统更新与驱动程序升级B. 驱动程序版本管理C. 驱动程序兼容性测试D. 驱动程序文档编写与更新35. 嵌入式系统驱动程序案例分析A. 嵌入式系统驱动程序成功案例B. 嵌入式系统驱动程序失败案例C. 案例分析与经验教训总结D. 驱动程序开发的最佳实践36. 嵌入式系统驱动程序发展趋势与挑战A. 新型驱动程序开发技术B. 嵌入式系统的发展趋势C. 驱动程序面临的挑战D. 对嵌入式系统工程师的技能要求37. 嵌入式系统驱动程序开发环境的搭建A. 安装Windows CE操作系统B. 选择合适的开发工具C. 配置编译环境D. 编写驱动程序源代码38. 嵌入式系统驱动程序的框架设计A. 确定设备驱动程序的功能需求B. 设计设备驱动程序的结构C. 实现设备驱动程序的关键函数D. 编写设备驱动程序的示例代码39. 嵌入式系统驱动程序的编程规范A. 遵循设备驱动程序的编程规范B. 使用合适的编程语言和库函数C. 注释和文档编写D. 调试和测试驱动程序40. 嵌入式系统驱动程序的集成与测试A. 将驱动程序集成到嵌入式系统中B. 进行系统级测试C. 进行性能测试D. 解决测试中遇到的问题41. 嵌入式系统驱动程序的维护与更新A. 维护驱动程序的稳定性和兼容性B. 更新驱动程序以适应新的硬件和软件环境C. 处理驱动程序中的错误和漏洞D. 优化驱动程序的性能42. 嵌入式系统驱动程序的知识产权保护A. 了解知识产权法律法规B. 申请专利保护C. 保护商业秘密D. 避免侵权行为43. 嵌入式系统驱动程序的未来发展趋势A. 向更高速、更低功耗的方向发展B. 更加智能化和自动化C. 更加集成化和模块化D. 更加注重安全性和可靠性44. 嵌入式系统驱动程序的综合应用A. 嵌入式系统的整体设计B. 嵌入式系统的测试与验证C. 嵌入式系统的优化与升级D. 嵌入式系统的维护与支持二、问答题1. 什么是嵌入式系统？请简要描述。
嵌入式系统中的外设驱动与接口设计
嵌入式系统中的外设驱动与接口设计嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它被嵌入到其他设备中，用于控制、交互和管理设备的各种功能。
外设驱动和接口设计是嵌入式系统中非常重要的一部分，它决定了嵌入式系统与外部设备之间的通信和互动方式。
本文将重点介绍嵌入式系统中外设驱动与接口设计的一些关键概念和技术。
外设驱动是用于控制和操作外部设备的软件模块。
不同类型的外设（如显示器、键盘、传感器等）需要不同的驱动程序来实现其功能。
嵌入式系统的外设驱动程序通常由操作系统或应用软件提供。
外设驱动的设计需要考虑设备的特性和功能要求，同时与底层硬件交互以实现对外设的控制和数据传输。
在嵌入式系统中，外设驱动的编程语言通常是汇编语言或C语言。
汇编语言提供了对底层硬件的直接访问，可以精确地控制外设的各种功能。
C语言相对高级一些，可以更方便地编写和维护外设驱动程序。
在实际开发中，根据外设的复杂程度和性能要求，可以选择合适的编程语言来编写外设驱动程序。
外设驱动的设计通常需要考虑以下几个方面。
首先是外设的初始化。
外设初始化是外设驱动程序的一部分，它用于配置外设的工作模式、通信协议和参数等。
其次是外设的读写操作。
外设的读写操作是通过与外设之间的接口进行数据传输来实现的。
外设驱动程序需要实现数据的读取和写入功能，以满足系统对外设的不同需求。
再次是外设的中断处理。
外设的中断是指外设在工作过程中发生的事件，在这些事件发生时，外设驱动程序需要及时响应并处理相应的中断请求。
最后是外设的关闭和资源释放。
外设使用完毕后，外设驱动程序需要关闭外设并释放相应的资源，以避免资源浪费和冲突。
除了外设驱动之外，嵌入式系统中还需要设计合适的接口来连接嵌入式系统和外设。
接口设计的关键是确定通信协议和电气特性，以确保嵌入式系统和外设之间的可靠和稳定的数据传输。
在接口设计中，需要考虑以下几个重要因素。
首先是通信协议。
通信协议定义了数据的格式、传输规则和协议控制等内容。
常见的通信协议包括串口、SPI（串行外设接口）、I2C（两线串行总线）和USB （通用串行总线）等。
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串行通信实验
• 实验步骤 • 源代码分析
嵌入式ARM系统原理与实例开发
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
13
嵌入式ARM系统原理与实例开发
第7章 嵌入式系统接口及驱动程序开发
1
ARM9串行通信原理及驱动开发实验
2
键盘及LED驱动原理及驱动开发实验
3
触摸屏驱动原理及驱动开发实验
4
A/D模数转换原理及驱动开发
1
1
0
1
1
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
6
RS232C串行接口标准
嵌入式ARM系统原理与实例开发
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
7
RS-232电气特性
嵌入式ARM系统原理与实例开发
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
8
S3C24பைடு நூலகம்0芯片UART结构图
a
f
b
g
e
c
d
嵌入式ARM系统原理与实例开发
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
17
I2C 通信原理
嵌入式ARM系统原理与实例开发
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
18
I2C系统结构图
嵌入式ARM系统原理与实例开发
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
19
2
键盘及LED驱动原理及驱动开发实验
3
触摸屏驱动原理及驱动开发实验
4
A/D模数转换原理及驱动开发
5
LCD的驱动控制原理及驱动开发实验
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
3
通信分类
单工通信
通信
全双工通信
半双工通信 通信方向和时间分
嵌入式ARM系统原理与实例开发
通信
串行通信
串行异步通信
串行同步通信
嵌入式ARM系统原理与实例开发
数 据 发
发 送
发 送 移
TXDn
FIFO
送
相
器
器
系
统 控制单元
总
波特率 发生器
Clock
线
数 据 接
接 收
接 收 移
FIFO
收
相
器
器
RXDn
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
9
嵌入式ARM系统原理与实例开发
波特率计算
UBRDIVn = (int)(PCLK/(bps x 16))-1 UBRDIVn = (int)(UCLK/(bps x 16))–1
5
LCD的驱动控制原理及驱动开发实验
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
26
触摸屏工作原理
嵌入式ARM系统原理与实例开发
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
27
ADS7843触摸屏驱动芯片
嵌入式ARM系统原理与实例开发
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
北京大学出版社出版 杨宗德编著
22
嵌入式ARM系统原理与实例开发
ZLG7290键盘及LED驱动芯片
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
23
S3C2410采用I2C接口电路
嵌入式ARM系统原理与实例开发
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
24
嵌入式ARM系统原理与实例开发
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
10
嵌入式ARM系统原理与实例开发
S3C2410的UART控制寄存器
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
11
嵌入式ARM系统原理与实例开发
S3C2410芯片UART接口电平转换电路
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
12
07 嵌入式系统接口及驱动程序开发
嵌入式ARM系统原理与实例开发
嵌入式ARM系统原理与实例开发
北京大学出版社 出版 杨宗德 编著 2019年7月
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
2
嵌入式ARM系统原理与实例开发
第7章 嵌入式系统接口及驱动程序开发
1
ARM9串行通信原理及驱动开发实验
5
LCD的驱动控制原理及驱动开发实验
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
14
键盘及LED工作原理
嵌入式ARM系统原理与实例开发
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
15
矩阵键盘
嵌入式ARM系统原理与实例开发
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
16
LED工作原理
I2C控制寄存器（IICCON）
嵌入式ARM系统原理与实例开发
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
20
嵌入式ARM系统原理与实例开发
I2C总线数据控制流程
• 在I2C接收和发送前首先需要执行以下步骤。 • （1）如果需要，写从地址到I2C到IICADD寄存器。 • （2）设置IICCON寄存器。如使能中断，设置时钟信号。 • （3）设置IICSTAT使能串行输出。 • 主传输模式流程如下： • （1）初始化配置主传输模式； • （2）写从地址寄存器IICDS； • （3）写0xF0到IICSTAT状态寄存器； • （4）发送IICDS寄存器数据； • （5）接收ACK信号。
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
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嵌入式ARM系统原理与实例开发
主接收模式操作流程
• （1）配置主接收模式； • （2）写从地址寄存到IICDS寄存器； • （3）写0xB0到IICSTAT寄存器； • （4）传输IICDS寄存器数据； • （5）发送ACK信号。
17.11.2020
并行通信 按同时传输数据位数分
17.11.2020
北京大学出版社出版 杨宗德编著
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异步传输模式帧格式
嵌入式ARM系统原理与实例开发
起
12345678 字符
止起
止
12345678 字符
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北京大学出版社出版 杨宗德编著
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串行同步通信方式
嵌入式ARM系统原理与实例开发
CLK
DATA
0
键盘及LED驱动原理及驱动开发实验
• 实验步骤 • 源代码分析
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嵌入式ARM系统原理与实例开发
第7章 嵌入式系统接口及驱动程序开发
1
ARM9串行通信原理及驱动开发实验
2
键盘及LED驱动原理及驱动开发实验
3
触摸屏驱动原理及驱动开发实验
4
A/D模数转换原理及驱动开发
//if select from pclk // if select from uclk
例如：如果设置波特率为115200bps，PCLK或者UCLK的频率为40MHz，其计算工 式结果如下：
UBRDIVn = (int)(40000000/(115200 x 16)) -1 = (int)(21.7) -1 = 21 -1 = 20