关于单片机:设备驱动框架

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设施框架

mr-library 将硬件设施形象成设施对象,并提供了对立的设施操作接口,不便应用程序与硬件设施进行交互。通过将驱动层与设施层解耦,进步了代码的可靠性和可维护性。

设施模型

设施对象定义如下:

struct mr_device
{
    struct mr_object object;                                        /* 设施对象基类 */

    enum mr_device_type type;                                       /* 设施类型 */
    mr_uint16_t support_flag;                                       /* 设施反对的打开方式 */
    mr_uint16_t open_flag;                                          /* 设施打开方式 */
    mr_size_t ref_count;                                            /* 设施被援用次数 */
    void *data;                                                     /* 设施数据 */

    mr_err_t (*rx_cb)(mr_device_t device, void *args);              /* 设施接管回调函数 */
    mr_err_t (*tx_cb)(mr_device_t device, void *args);              /* 设施发送回调函数 */

    const struct mr_device_ops *ops;                                /* 设施操作方法 */
};

设施类型

设施框架反对多种类型的设施,每种设施都由一个枚举值来示意。设施类型定义如下:

enum mr_device_type
{
    MR_DEVICE_TYPE_NONE,                                            /* 无类型设施 */
    MR_DEVICE_TYPE_PIN,                                             /* GPIO 设施 */
    MR_DEVICE_TYPE_SPI_BUS,                                         /* SPI 总线设施 */
    MR_DEVICE_TYPE_SPI,                                             /* SPI 设施 */
    MR_DEVICE_TYPE_I2C_BUS,                                         /* I2C 总线设施 */
    MR_DEVICE_TYPE_I2C,                                             /* I2C 设施 */
    MR_DEVICE_TYPE_SERIAL,                                          /* UART 设施 */
    MR_DEVICE_TYPE_ADC,                                             /* ADC 设施 */
    MR_DEVICE_TYPE_DAC,                                             /* DAC 设施 */
    MR_DEVICE_TYPE_PWM,                                             /* PWM 设施 */
    MR_DEVICE_TYPE_TIMER,                                           /* TIMER 设施 */
    MR_DEVICE_TYPE_FLASH,                                           /* FLASH 设施 */
    /* ... */
};

设施打开方式

设施只能以反对的打开方式关上,定义如下:

#define MR_OPEN_RDONLY                  0x1000                      /* 只读关上 */
#define MR_OPEN_WRONLY                  0x2000                      /* 只写关上 */
#define MR_OPEN_RDWR                    0x3000                      /* 可读可写 */

设施操作方法

每种设施类型都有对应的设施操作方法,包含关上设施、敞开设施、管制设施、读取设施和写入设施等操作。设施操作方法定义如下:

struct mr_device_ops
{mr_err_t (*open)(mr_device_t device);
    mr_err_t (*close)(mr_device_t device);
    mr_err_t (*ioctl)(mr_device_t device, int cmd, void *args);
    mr_ssize_t (*read)(mr_device_t device, mr_off_t pos, void *buffer, mr_size_t size);
    mr_ssize_t (*write)(mr_device_t device, mr_off_t pos, const void *buffer, mr_size_t size);
};
接口 形容
open 关上设施,同时实现设施配置。只有当设施首次被关上时,才会调用此办法来关上设施。
close 敞开设施。只有当设施被所有用户敞开时(设施援用次数为 0),才会调用此办法来敞开设施。
ioctl 管制设施。依据 cmd 命令管制设施
read 从设施读取数据。pos 是设施读取地位(不同设施所示意的意义不同,请查看设施具体手册),size 是设施读取字节大小。
write 向设施写入数据。pos 是设施写入地位(不同设施所示意的意义不同,请查看设施具体手册),size 是设施写入字节大小。

拜访设施

应用程序通过设施操作接口来拜访硬件设施,具体如下:

接口 形容
mr_device_add 将设施增加到内核容器中
mr_device_find 在内核容器中查找设施
mr_device_open 关上设施
mr_device_close 敞开设施
mr_device_ioctl 管制设施
mr_device_read 从设施读取数据
mr_device_write 向设施写入数据

设施操作示例

上面是一个以 PIN 设施为例的设施操作示例:

/* 寻找 PIN 设施 */
mr_device_t pin_device = mr_device_find("pin");

/* 以可读可写的形式关上 PIN 设施 */
mr_device_open(pin_device, MR_OPEN_RDWR);

/* 配置 B13 引脚为推挽输入模式 */
struct mr_pin_config pin_config = {29, MR_PIN_MODE_OUTPUT};
mr_device_ioctl(pin_device, MR_CTRL_CONFIG, &pin_config);

/* 设置 B13 为高电平 */
mr_uint8_t pin_level = 1;
mr_device_write(pin_device, 29, &pin_level, sizeof(pin_level));

/* 获取 B13 电平 */
mr_device_read(pin_device, 29, &pin_level, sizeof(pin_level));

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仓库链接

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许可协定

遵循 Apache License 2.0 开源许可协定,可收费利用于商业产品,无需公开公有代码。

正文完
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