基于ARM&Linux图形用户界面开发平台的设计

一个定义良好的内部编程接口，这些接口完全隐藏了设备的工作细节。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。Linux系统的设备分为字符、块和网络设备三种。字符设备是指存取时没有缓存的设备。块设备的读写都有缓存来支持，并且块设备必须能够随机存龋网络设备在Linux里做专门的处理。

3。2。1LCD控制器S1D13506驱动程序的开发①帧缓冲区驱动程序接口LCD控制器的功能就是产生驱动信号，进而驱动LCD。用户只需要读写一系列寄存器，就可以配置和显示驱动，在配置LCD控制器中最重要的一步是帧缓冲区的指定。帧缓冲区为图像硬件设备提供了一种抽象化处理，它代表了一些视频硬件设备，允许应用软件通过定义明确的界面来访问图像硬件设备。用户程序只要与帧缓冲区驱动程序抽象出来的接口打交道，就可以把要显示的内容从缓冲区中读出，从而显示到屏幕上。

在Framebuffer（帧缓冲）驱动程序里最核心的结构体是structfb_info，它记录了当前Framebuffer硬件设备的状态，其定义在Linux的include/linux/fb。h中，其中主要的结构体有：(1)structfb_fix_screeninfo：定义了显示设备自身的属性，如屏幕缓冲区的物理地址和长度等。(2)structfb_var_screeninfo：记录了桢缓冲区设备和指定显示模式的可修改信息，主要包括屏幕的分辨率、颜色数和一些时序变量。实际的编程中，通过赋值来设置这两个结构体的相关参数。

②LCD初始化Linux下驱动程序的入口是module_init()，因此初始化通过调用module_init(13506fb_init)函数来实现。13506fb_init初始化的部分代码主要完成以下工作：⑴对LCD的背光灯进行点亮。LCD显示是一种被动显示模式，它不能发光，只能依靠控制透射或反射周围环境的光达到显示目的，因此必须通过写寄存器，实现背光灯的点亮。⑵本系统在13506。h头文件里用了一个数组对寄存器的设置作了一个预定义，然后再初始化函数里利用两个实际参数写入，从而设定寄存器的值。寄存器设置的值为：static13506_REGSas1dregs[]={…{0x0032，0x27}，{0x0038，0xEF}，{0x0039，0x0}…}。其中数组里每个元素的第一个值代表寄存器的名称，第二个值代表要设定的值。这里32h设置LCD显示的水平象素值320；38h，39h分别设置成0xEF和0x0，即设置垂直象素值240。除了这三个寄存器外，34h和3Ah这两个寄存器也会对分辨率有影响。

③LCD驱动“文件层-驱动层”函数的实现帧缓冲设备属于字符设备，要实现“文件层-驱动层”接口的方式来对LCD进行驱动就必须对file_operation数据结构fb_ops进行填充，并实现其对应的成员函数。本系统移植的Linux下include/linux/fb。h中定义了帧缓冲区的文件操作结构体structfb_ops。该结构中的每一个字段都必须指向驱动程序中实现特定操作的函数，对于不支持的操作字段可以置为NULL，或留到后续开发时添加。针对本系统的LCD，需要特定的操作成员函数如下：staticstructfb_ops13506fb_ops={owner：THIS_MODULE，fb_open：13506fb_open，fb_get_fix：13506fb_get_fix，fb_get_var：13506fb_get_var，fb_set_var：13506fb_set_var，fb_get_cmap：13506fb_get_cmap，fb_set_cmap：13506fb_set_cmap，fb_mmap：13506_mmap，};至此，LCD的驱动程序框架已完成，所剩工作就是把一些调用的函数写完整，编写好驱动程序后用arm-linux-gcc交叉编译工具编译驱动模块，之后动态加载或静态编译进内核。

3。2。2USB驱动程序开发通用串行总线（USB）是一种外部总线结构，特点是接口统一、易于使用、方便扩展、支持热插拔（hotplug）和PNP(Plug-and-Play)，简化了计算机与不同类型外设间的连接，一经推出就得到计算机外设硬件制造商的广泛采用。Linux作为一个占有相当市场份额的开源操作系统，自2。2。18版本内核以来，就加入了对USB的支持。

USB是一种分层总线结构，USB设备和主机之间的信息传输通过USB控制器实现。USB控制器的驱动分为三层，由底至上为：USB主控制器驱动、USB驱动和USB设备类驱动。

处于最底层USB主机控制器驱动（HCD）是USB主机直接与硬件交互的软件模块。Linux-2。4内核中的USB支持2种主控制器接口：通用主控制器接口（UHCI）和开放控制器接口（OHCI）。主控制器驱动为上层提供统一的接口，屏蔽掉硬件的具体细节。具体实现的功能有：主控制器硬件初始化；为USBD层提供相应的接口函数；提供集线器设备配置、控制功能；完成4种数据传输类型。USB驱动（USBD）部分是整个USB主机驱动的核心，主要负责USB总线的管理、USB