基于嵌入式NiosⅡ的SD卡驱动设计

底层的设备驱动、HAL API以及C标准库等资源。

HAL系统库为Nios软件设计人员提供了应用程序与底层硬件交互的设备驱动接口，大大简化了应用程序的开发。同时，HAL系统库还为应用程序与底层硬件驱动划分了一条很清晰的分界线，从而大大提高了应用程序的复用性，使得应用程序不受底层硬件变化的影响。基于HAL的系统层次结构如图6所示。

SD卡设备属于字符模型设备，其数据结构负责收集一系列用于响应HAL文件系统访问操作的函数指针，函数实体由设备驱动定义。SD卡设备的数据结构如下：

其中，dev指向当前字符模式设备的alt_dev数据结构实例;fd_flags代表传递给open()函数的操作选项参数;priv为当前 HAL系统代码并未使用该变量。llist代表设备的节点，具有previous和next两个域，分别指向之前和之后注册的设备，这样系统中的所有已注册设备就形成一个设备链，供HAL操作系统内部使用。name即system.h中定义的设备名，表示HAL文件系统的一个装载点。

其设备的数据结构定义为：

在NiosII中，其SD卡的驱动函数具体定义为：

以下给出SPI写数据的关键代码：

4 结论

基于NiosⅡ软核处理器的设备驱动设计方案具有良好的稳定性和设计灵活性，可以真正按照设计者的需要设计每个细节，使系统整体结构简洁明朗，便于移植和进行二次开发工作。这里通过分析NiosⅡ处理器的总线架构、SD卡的接口协议，给出SD卡设备在NiosⅡ处理器的设计实例，具有通用的意义。