基于嵌入式ARM-Linux無線ZigBee協(xié)調(diào)器驅(qū)動設計
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Linux的輸入輸出設備分為字符設備、塊設備和網(wǎng)絡設備三類。字符設備是發(fā)送和接收都按照字符方式進行。塊設備則是傳輸固定大小的數(shù)據(jù)給設備。網(wǎng)絡設備則是通過BSD套接口訪問設備。驅(qū)動程序一般以模塊方式編寫，加載和卸載主要由module_init()和module_exit()完成[2]。
(1)模塊加載和卸載
模塊需要入口函數(shù)module_init(zigbee_init)的實現(xiàn)代碼如下：
int __init zigbee_init(void)
{
if(zigbee_major){
dev=MKDEV(zigbee_major，zigbee_minor)；
result=register_chrdev_region(ev，1，“zigbee”)；
}else{
result=alloc_chrdev_region(dev，zigbee_minor，1，
“zigbee”)；
……
zigbee_major=MAJOR(dev)；
……
}
cdev=cdev_alloc()；
cdev->ops=zigbee_fops；
rc=cdev_add(cdev，dev，1)；
……；
return 0
}
module_exit(zigbee_exit)
{
cdev_dev(cdev)；
return 0
}
在不同的系統(tǒng)中，同一設備的設備號不盡相同，如果靜態(tài)設置設備號，則在換另外的平臺時，設備號有可能沖突，所以動態(tài)分配是最佳選擇。
(2)模塊驅(qū)動實現(xiàn)
注冊設備編號后要將設備驅(qū)動與之連接，因此必須用file_operation結(jié)構(gòu)建立鏈接，并建立中斷通知相關(guān)數(shù)據(jù)。其實現(xiàn)代碼如下：
Struct file_operation zigbee_fops={
.owner=THIS_MODULE，
.open=zigbee_open，
.read=zigbee_read，
.write=zigbee_write，
.ioctl=.zigbee_ioctl，
.relese=zigbee_release，
}
當上層應用調(diào)用驅(qū)動程序時，驅(qū)動程序需要完成以下功能：
?、俪跏蓟O備。S3C2410與下層ZigBee CC2430連接管腳處于工作狀態(tài)，注冊并使能中斷。
②按照ZigBee協(xié)議規(guī)則構(gòu)建數(shù)據(jù)包并發(fā)送給CC2430，實現(xiàn)不同控制命令，使芯片完成數(shù)據(jù)發(fā)送和狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換。
?、郛斚挛粰C接收到的數(shù)據(jù)與協(xié)議包格式不符時，產(chǎn)生中斷，用戶須重新發(fā)送數(shù)據(jù)。
其實現(xiàn)代碼如下：
Int zigbee_open(struct inode *inode， struct file *filp)
{
Rc=request_irq(IRQ_EINT0，zigbee_interrupt， SA_INTERRUPT，“zigbee”，NULL)；
Enable_irq()；
…
Set_io()； //初始化I/O
…
}
用戶發(fā)送數(shù)據(jù)通過ssize_t zigbee_write(struct file *filp，const char __usr *buf， ssize_t count，loff_t *f_ops)傳到內(nèi)核空間，然后調(diào)用構(gòu)建數(shù)據(jù)包函數(shù)把數(shù)據(jù)打包發(fā)送出去。
用戶控制下層命令，實現(xiàn)代碼如下：
int zigbee_ioctl(struct inode *inode， struct file *filp， unsigned int cmd， unsigned long arg)
{
Switch(cmd)
Case A：
Set_state()； //設置設備類型
Case B：
Set_restart()；
Case C：
Set_start()；
Case D：
Set_printf()；//輸出網(wǎng)絡地址信息
}
Static zigbee_interrupt(int irq， void *dev_id)
{
Flag=1；
Set_restart()；
Outb(buf， add)；
Return IRQ_HANDLED；
}
除實現(xiàn)以上函數(shù)外，還需要實現(xiàn)zigbee_relese(struct inode*inode， struct file*filp)，釋放程序運行中所有資源。
本文通過上位機處理器ARM9CS3C2410，設計了ZigBee內(nèi)核字符驅(qū)動，輕松地實現(xiàn)了對下位機的控制，也方便了用戶的上層開發(fā)，提供了用戶與下位機數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌冢苊饬擞么谶M行數(shù)據(jù)傳輸時程序設計的繁瑣性。由于篇幅限制本文沒給出控制下層模塊命令的具體實現(xiàn)代碼。希望通過本文能促進ZigBee協(xié)調(diào)器驅(qū)動的進一步實現(xiàn)和研究。
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