嵌入式uClinux下的CAN总线设备驱动程序设计

3）定义驱动程序的文件结构

　　在LINUX系统中，对硬件设备的访问也是被当作文件来操作的。这里定义的文件接口将可以在外部的应用程序中被调用。在CAN驱动程序中，只定义了读CAN信息（CAN接收）、向CAN节点写信息（CAN发送）、打开CAN设备、关闭CAN设备等4个文件接口。定义信息如下面的程序所示。在sja1000_fops中所定义的函数都必须在驱动程序中编写。

　　static struct file_operations sja1000_fops = {

　　read: sja1000_read, //CAN接收数据

　　write: sja1000_write,//CAN发送

　　open: sja1000_open, //打开设备S3C2410开发板II（B）+3.5寸带触摸TFT液晶屏

　　release: sja1000_release, };//关闭设备

4）定义sja1000_write ：CAN发送函数（写函数）

　　static int sja1000_write(struct file *filp, const char *buf, size_t size,

　　loff_t *offp){ }

　　在CAN总线控制器Sja1000初始化完成后，即可设置CAN发送，具体对sja1000寄存器的相关操作的相关程序可参阅SJA1000器件的数据手册。

5）定义sja1000_read ：CAN接收函数（读函数）

　　static int sja1000_read(struct file *filp, char *buf, size_t size,

　　loff_t *offp) { }

　　该函数完成对CAN总线网络上相应信息的接收。在本系统中CAN接收采用的是查询方式。

6）编写sja1000_open：文件打开函数

　　static int sja1000_open(struct inode *inode,struct file *file) { }S3C2410 开发板II（B）+3.5寸带触摸TFT液晶屏

　　进程调用该函数表示对设备的占用。如果返回为－1，表示设备已被其他进程占用，打开非法。如果采用中断方式，对中断的注册也可放在本函数中。

7）编写sja1000_release：文件关闭函数

　　static int sja1000_release(struct inode *inode, struct file *file) { }

　　该函数进程完成对设备占有权的释放，释放后，其他的进程就可以访问这个设备了。

8）编写sja1000_init(void)：void sja1000_init(void) { } CAN设备初始化函数

　　该函数完成设备在LINUX内核中的登记。并完成对sja1000初始化。

　　Sja1000寄存器配置通过调用上面已写好的sja_write()函数完成。驱动函数登记我们采用的是静态加载的方式，通过调用register_chrdev()完成，程序如下：

　　if(result = register_chrdev(254,"sja1000",sja1000_fops)) S3C2410 开发板II（B）+3.5寸带触摸TFT液晶屏

　　printk("S3C4510-sja1000: Error %d registering device sja1000", result);

　　其中，254是为sja1000设备分配的主设备号，“sja1000”是显示在/dev中的设备名，sja1000_fops为对应的文件系统指针。返回值小于0表示失败，大于或等于0表示成功。

9）将驱动程序加到uClinux内核中

　　当驱动程序sja1000.c编写完成后，下面的工作就是将它加到uClinux内核中了。这需要修改uClinux的源代码，然后重新编译uClinux内核。

　　①将设备驱动程序文件sja1000.c复制到/uClinux－dist/linux/drivers/char目录下。该目录保存了uClinux字符设备的设备驱动程序。修改该目录下mem.c文件，在Init chrdev_init()函数中增加如下代码：

　　#ifdef CONFIG_SJA1000_DRIVER device_init() #endifS3C2410 开发板II（B）+3.5寸带触摸TFT液晶屏

　　其中CONFIG_SJA1000_DRIVER是在配置uClinux内核时赋值的。

　　②在uClinux/linux/drivers/char目录下 Makefile中增加如下代码：

　　ifeq($(CONFIG_SJA1000_DRIVER,y) L_OBJS+=sja1000.c endif

　　如果在配置uClinux内核的时候选择了支持我们定义的设备，则在编译内核的时候会编译sja1000.c，生成 sja1000.o文件。

　　③修改 /uClinux-dist/linux/arch/m68knonunu目录下 config.in文件，在 comment' Character devices’语句下面加上

　　bool 'support for sja1000 driver'CONFIG_SJA1000_DRIVERS3C2410 开发板II（B）+3.5寸带触摸TFT液晶屏

　　这样，在编译内核，运行make menuconfig的时候，且在配置字符设备时就会有选项：

　　support for sja1000 driver 当选中这个选项的时候，设备驱动就加到内核中了。

　　④在romfs中加上设备驱动程序对应的设备文件。设备文件都被包含在/dev目录下。uClinux中使用的根文件系统是romfs文件系统。这个文件系统是一个只读文件系统，所以设备文件必须在编译内核的时候加到romfs文件系统的image中。

　　不同的硬件系统对应不同的设备文件，在/uClinux-dist/vendors目录下，分别定义了它们的Makefile文件。在uClinux－dist/Vendors里S3C4510对应的目录下找到它的Makefile文件，并找到区域DEVICES＝ tty,c,5,0 console,c,5,1 cua0,c,5,64 cual,c,5,65,在后面再加上设备项 sja1000,c,254,1就行了。

　　③重新编译内核；在shell中将当前目录cd到uClinux-dist目录下，然后：S3C2410 开发板II（B）+3.5寸带触摸TFT液晶屏

　　#make menuconfig #make dep #make

　　当驱动程序和uClinux内核一起编译链接并生成映像下载到目标板运行以后，可以通过查看/proc/devices，如果已经显示有sja1000，则表明设备加载成功。如果使用了中断，也可以查看/proc/interrupts，该文件记录了当时已经完成的所有系统中断情况。

4、结束语

　　实时性方面,可以使用进程间通信如管道、消息队列、共享内存等方法将CAN总线的接收中断与应用程序直接关联，加快系统对CAN总线事件的响应速度。进一步可以通过RTLinux和RTAI(Real Time Application Interface)这两种方案增强uClinux的实时性。

　　本文作者创新点:有效地解决了在没有MMU的CPU之上开发一些简单任务操作系统或控制程序效率低、程序简单的缺点。通过使用嵌入式uClinux,它既保存了原先Linux操作系统稳定性、功能强大等优点，又对内核的代码重新编写，减少了内核容量，提高了效率。同时也提出了在CAN总线设备下设计驱动程序的方法。