基于ARM的便携式1553B总线测试系统的设计与实现

接口

　　设备驱动程序在Linux内核中扮演着特殊的角色。它们是独立的模块，使某个特定的硬件响应一个定义良好的内部编程接口，用户的操作通过一组标准化的调用执行，而这些调用独立于特定的驱动程序。将这些调用映射到作用于实际硬件的设备特有操作上，则是设备驱动程序的任务。系统软件架构如图3所示。

　　Linux驱动程序支持3种类型的设备：字符设备、块设备和网络设备。字符设备是个能够像字节流一样被访问的设备。字符设备驱动程序通常要实现 open、close、read、write系统调用。本系统的1553B设备属于字符设备，它的驱动程序主要包括以下几个模块：初始化模块、打开关闭模块、读写模块、中断处理模块。

　　驱动程序与应用程序的通信主要通过系统函数调用，Linux为所有设备文件提供统一的操作函数接口，我们的驱动程序中只需实现struct file_operations中相应的函数即可，主要包括ioctl、read、write、open、release、fasync函数。具体C语言代码如下所示：

　　当用户加载驱动模块时，一系列初始化工作在static int_init xc1553_init（void）函数中完成，包括设备注册，物理地址到虚拟地址的映射，EMC模式的配置，中断处理函数的注册。

　　当用户卸载驱动模块时，需要在static void_exitxc1553_exit（void）函数中进行驱动模块和设备的卸载，以及中断号的释放。

　　2.2 中断处理模块的实现

　　当1553B产生中断时，由xc1553_init函数中注册的中断处理函数进行处理，并且通知上层应用程序进行读写操作。驱动程序与应用程序的通信通过异步通知的方式实现。为了实现异步通知，在驱动程序中需要实现int fasync_helper（int fd，struct file*filp，int mode，stru ct fasync_struct**fa）和voidkill_fasync（struct fasync_struct**fa，int sig，int band）函数。

　　fasync_helper函数在xc1553_fasync中实现，作用是为当前进程创建一个fasync_struct结构体，然后挂入目标设备的fasync队列，最后在设备驱动的中断处理程序中，使用kill_fasync函数向该队列发送信号，通知上层应用程序。

　　xc1553_fasync函数实现如下：

　　3 结束语

　　1553B总线广泛应用于航空领域，基于1553B总线的测控设备普遍体积大，携带不方便，本文所阐述的测试系统完全能够实现传统测控设备的功能，并且极大的缩小了设备的体积，方便携带。经过测试，该系统实时性高、工作稳定，能够满足军工要求。