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(多图) ARM/DSP双核系统的通信接口设计

来源:与非网/作者:湖南师范大学 刘斌 李仲阳?? 2007年07月20日 ?? 收藏0

  3 ARM和DSP的通信接口驱动程序设计

  Linux是Unix操作系统的一种变种。在Linux下编写驱动程序的原理和思想完全类似于其他的Unix系统,但它和DOS或Window环境下的驱动程序有很大的区别。Linux驱动程序可以编译进内核,也可以模块形式动态地加入和卸载。Linux的这种特点可根据目标系统裁减内核,更适合于嵌入式系统。

  (1) Linux驱动程序基本原理

  在Linux中所有设备分为字符设备、块设备和网络设备三种,所有设备都看成普通文件,因此可以通过用操纵普通文件相同的系统调用来打开、关闭、读取和写入设备。系统中每个设备都用一种设备特殊文件来表示。

  在Linux中,设备驱动程序是一组相关函数的集合。它包含设备服务子程序和中断处理程序,每个设备服务子程序只处理一种设备或者紧密相关的设备。其目的就是从与设备无关的软件中接受抽象的命令并执行。当执行一条请求时,具体操作是根据控制器驱动程序提供的接口,并利用中断机制去调用中断服务子程序配合设备来完成这个请求。设备程序利用结构file_operations与文件系统联系起来。在Linux下驱动程序装载如图4所示。

模块连接到内核示意

图4.模块连接到内核示意

  (2) HPI驱动程序

  HPI接口可用I/O端口方式,也可以用I/O存取方式。系统平台采用I/O存取方式,将HPI访问控制寄存器、数据寄存器、地址寄存器,映射到内存物理地址为0X0C000000开始的空间,通过访问存储器指令对HPI进行操作。HPI具体物理地址定义如下:

  #defineHPI_BASE0X0C000000//HPI基地址

  #define HPD_READ_LOWHPI_BASE+0X0012 //读数据寄存器第一字节

  #define HPA_WRITE_HIGHHPI_BASE+0X000C //写地址寄存器第二字节

  在Linux下,类似Windows,程序不能直接访问物理地址。设备驱动程序是内核的一部分,它像内核中其他代码一样运行在内核模式,驱动程序如果出错就会使系统受到严重破坏,因此需要将物理地址映射到内核空间。在Linux下通过virtul_address=(u32)ioremap(HPI_BASE,HPI_LENGTH)实现。驱动程序主要结构如下:

  struct file_operations hpi_fops={

  owner:THIS_MODULE,

  read: hpi_read,

  write: hpi_write,

  poll : hpi_poll,

  open: hpi_open,

  release: hpi_release,

  };

  HPI通信协议采用帧结构,由于增强型HPI接口允许访问DSP内部RAM所有空间,系统通信在DSP内部分配2 K字(16位)作为帧缓冲区,读写各1 K字,协议采用一位滑动窗口协议。帧格式如表1所列。

帧格式协议

  结语

  本文介绍了使用ARM和DSP双CPU构成的双核嵌入式系统的硬件平台,以及源代码开放的Linux作为嵌入式系统中操作系统的方法,给出了系统设计的总体框图,详细介绍了ARM和DSP通信接口的设计。这一设计方法可以适用于大多数现代嵌入式系统的设计,有一定的实用价值。

  参考文献

  1 http://www.kernel.org

  2 www.linuxdevices.com

  3 http://kernelnewbies.org/documents/kdoc

  4 Michacl K.Johnson Erik W.Troan. LINUX编程权威指南. 龙华乔,胡以迳译. 北京:中国电力出版社,2001

  5 徐盛,胡剑凌. 数字信号处理器开发实践. 上海:上海交通大学出版社,2003

  6 胡剑凌,徐盛. 数字信号处理系统的应用和设计. 上海:上海交通大学出版社,2003


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ARM? DSP? 双核嵌入式系统? 通信接口?

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