驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì) - 基于S3C2410的智能家居控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　3 驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)

　　智能家居控制器要多個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，有的驅(qū)動(dòng)程序可以采用標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)程序，有的要專門設(shè)計(jì)。芯片SIM100-E是通過第三個(gè)串口與S3C2410相連的，所以可以直接使用標(biāo)準(zhǔn)的串口驅(qū)動(dòng)程序。傳感器接口和家電控制接口要設(shè)計(jì)專用的驅(qū)動(dòng)程序。控制器的處理器通過外部中斷來檢測傳感器，通過GPIO端口來控制家電，雖然它們的工作原理有所不同，但驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)的方法沒有很大差別，因?yàn)樵谇度胧絃inux系統(tǒng)中設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的框架，設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序的大部分工作就是根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)來“填寫”框架中的函數(shù)。主要的函數(shù)包括open（）、read（）、write（）、ioctl（）、release（）、module_init（）和module_exit（）等等。

　　下面以傳感器接口驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)為例，簡介驅(qū)動(dòng)程序的“填寫”過程。

　　3.1 設(shè)備初始化模塊和退出模塊

　　設(shè)備初始化模塊的主要功能是：設(shè)置和申請(qǐng)中斷、向內(nèi)核注冊設(shè)備等。設(shè)備退出模塊的主要功能是：釋放設(shè)備所占

　　用的資源。具體函數(shù)如下：

　　int __init s3c2410_int_init（void）

　　{┅

　　set_external_irq（IRQ_EINT9， ┅）;//設(shè)置外部中斷

　　request_irq（IRQ_EINT9，demo_int_handler， ┅）;//申請(qǐng)外部中斷

　　ret = register_chrdev（0， DEVICE_NAME， &s3c2410_exio_fops）; //申請(qǐng)主設(shè)備號(hào)

　　devfs_int_demo= devfs_register（NULL， “int_demo”， ┅）; //注冊設(shè)備文件

　　┅}

　　void __exit s3c2410_int_exit（void）

　　{┅

　　free_irq（IRQ_EINT9，NULL）;//釋放中斷

　　devfs_unregister（devfs_int_demo）; //刪除設(shè)備文件

　　unregister_chrdev（exioMajor， DEVICE_NAME）; //釋放主設(shè)備號(hào)

　　┅}

　　3.2 打開模塊和釋放模塊

　　打開模塊的主要功能是：初始化一些變量。具體實(shí)現(xiàn)函數(shù)如下：

　　static int s3c2410_int_open（struct inode *inode， struct file *filp）

　　{ init_MUTEX（&demodev.lock）;//初始化自旋鎖

　　init_waitqueue_head（&（demodev.wait））;初始化隊(duì)列

　　MOD_INC_USE_COUNT;//使用計(jì)數(shù)加1

　　┅}

　　static int s3c2410_int_release（struct inode *inode， struct file *filp）

　　{ MOD_DEC_USE_COUNT; //使用計(jì)數(shù)減1

　　┅}

　　3.3 讀數(shù)據(jù)模塊

　　讀數(shù)據(jù)模塊的主要功能是：使線程休眼，然后等待中斷來喚醒。具體實(shí)現(xiàn)函數(shù)如下：

　　static int s3c2410_int_read（struct file *filp，char *buffer，size_t count，loff_t *ppos）

　　{┅

　　copy_to_user（buffer，（char *）&bak，sizeof（bak））; //內(nèi)核態(tài)到用戶態(tài)

　　interruptible_sleep_on（&demodev.wait）;//進(jìn)入休眠

　　┅}

　　3.4 中斷處理模塊

　　中斷處理模塊的主要功能是：喚醒正在休眼的線程。具體實(shí)現(xiàn)函數(shù)如下：

　　static void s3c2410_int_handler（int irq， void *dev_id， struct pt_regs *reg）

　　{wake_up（&demodev.wait）;//中斷喚醒

　　┅}

　　驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)完成后，再編寫Makefile文件，通過make命令生成目標(biāo)文件，最后利用insmod命令向內(nèi)核加載驅(qū)動(dòng)程序。

　　4 應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)

　　為了提高應(yīng)用程序的運(yùn)行速度，以及程序運(yùn)行的穩(wěn)定性，所以將應(yīng)用程序設(shè)計(jì)成多線程結(jié)構(gòu)，如圖2所示。應(yīng)用程序由7個(gè)線程和一個(gè)共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成。

　　如圖2 應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)框圖

　　共享數(shù)據(jù)主要用于存放家電開啟和關(guān)閉時(shí)間，發(fā)送短信的電話號(hào)和短信內(nèi)容等信息。共享數(shù)據(jù)是通過2個(gè)設(shè)置線程來修改的。家電控制線程主要是根據(jù)控制數(shù)據(jù)、檢測短信線程的內(nèi)容和操作線程的內(nèi)容來進(jìn)行操作。發(fā)送短信線程主要是根據(jù)控制數(shù)據(jù)、檢測傳感器線程的內(nèi)容和操作線程的內(nèi)容來進(jìn)行操作。應(yīng)用程序的具體內(nèi)容如下。

　　#include &nb

　　sp; //線程庫頭文件

　　┅

　　int main（）

　　{┅

　　pthread_creat（&th_a，NULL，send_msg，0）; //創(chuàng)建發(fā)送短信線程

　　pthread_creat（&th_b，NULL，control_driver，0）; //創(chuàng)建家電控制線程

　　┅

　　pthread_join（th_b，&retval）; //等待家電控制線程結(jié)束

　　pthread_join（th_a，&retval）; //等待發(fā)送短信線程結(jié)束

　　┅}

　　/*發(fā)送短信線程*/

　　int send_msg（）

　　{┅

　　tty_init（）; //初始化串口

　　gprs_init（）; //初始化GPRS模塊

　　tty_writecmd（“at”，strlen（“at”））; //發(fā)送AT命令

　　tty_writecmd（“at+cmgf=1”，strlen（“at+cmgf=1”））;//發(fā)送修改字符集命令

　　tty_write（“at+cmgs=”，strlen（“at+cmgs=”））; //發(fā)送短信命令

　　tty_writecmd（msg.send_tel，strlen（msg.send_tel））; //發(fā)送電話號(hào)碼

　　tty_writecmd（msg.send_text，strlen（msg.send_text））; //發(fā)送短信內(nèi)容

　　tty_end（）;

　　┅

　　return 0;

　　}

　　其它線程的設(shè)計(jì)方法有很多相似之處。應(yīng)用程序設(shè)計(jì)完成之后，再經(jīng)過交叉編譯就可生成目標(biāo)文件。

　　5 結(jié)束語

　　將移植好的系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序下載到智能家居控制器上。經(jīng)過測試，系統(tǒng)具有操作方便、可靠性高和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本文的創(chuàng)新點(diǎn)是：通過智能家居控制器將家電、傳感器、手機(jī)等許多獨(dú)立的設(shè)備連接成為一個(gè)系統(tǒng)，從而方便本地和遠(yuǎn)程控制。