Linux下PIC总线驱动详解 (linux pic总线驱动)

随着嵌入式系统的发展，许多嵌入式系统都需要使用外设来扩展其功能。在这些外设中，PIC（Peripheral Interface Controller）的使用越来越广泛。PIC是一种基于总线结构的外设，可用于控制数据交换和传输。本文将重点介绍如何在Linux下实现PIC总线驱动。

一、PIC总线简介

PIC总线是一种快速总线，用于连接外设到微处理器。它具有以下特点：

1. 高速传输：PIC总线的更高频率可达40MHz，具备高速传输的特点。

2. 多设备连接：多个外设可通过PIC总线连接到处理器，并可对每个设备进行独立管理。

3. 灵活性：根据不同需求，PIC总线采用各种协议和传输方式，具有极高的灵活性。

4. 硬件实现：PIC总线通常实现在处理器或者外设芯片内，使用硬件方式进行控制。

二、PIC总线驱动的实现

1. PIC总线驱动框架

在Linux中，PIC总线驱动可采用platform或spi框架实现。在形成驱动框架之前，应首先了解板级和外设级的概念。

板级：板级表示系统中的所有硬件平台，包括处理器、外设和总线等。

外设级：外设级是指各种外设设备，例如网络接口、SCSI控制器、硬盘等。

对于PIC总线驱动来说，板级部分包括处理器和PIC总线，外设部分则是通过PIC总线连接的各种设备。

驱动框架应该包含以下几个部分：

1.1 设备树

设备树是在Linux系统中描述硬件的一种可移植描述方法。设备树节点应包含设备信息和有关PIC总线的信息。设备树文件应包含必要的设备信息和总线信息。设备树应提供必要的信息以允许PIC总线驱动正确识别和配置设备。

1.2 连接与资源管理

在PIC总线驱动中，连接和资源管理是关键部分。驱动应该检查设备树和总线配置，以确定PIC总线中连接的设备。驱动还应允许设备读取和写入数据，同时管理总线中的硬件资源。

1.3 初始化与清除

PIC总线驱动应提供必要的初始化和清除功能，以确保设备正常工作。初始化应设置必要的寄存器值，并为设备分配内存空间。清除应该关闭设备并释放内存。

1.4 传输

传输是PIC总线驱动实现的主要任务之一。PIC总线驱动应提供可靠的数据传输、收集和处理方式，在正确配置寄存器的情况下发送和接收数据。驱动还应该处理数据差错，并发出适当的错误响应。

2. 驱动实现步骤

2.1 设计并实现设备树

设备树是为了把外设和处理器联系起来提供的一种技术。设备树文件应包含设备信息和有关PIC总线的信息。设备树节点应包含有关连接和资源的信息。我们需要编写一个包含设备信息的设备树文件，并将其与总线连接在一起。

2.2 创建设备驱动

创建设备驱动可使用platform或者spi框架。platform框架可以通过linux/platform_data.h文件获得相关信息，而使用spi框架需要设置gpio气泡，电气参数和传输参数。我们需要进行板级和外设级配置，以识别驱动程序所需的设备信息。驱动程序还需包含总线连接，资源管理、初始化、传输等核心功能。

2.3 编译驱动程序

编译必须在目标系统上进行。驱动程序可编译成内核模块或编译到内核中。我们需要使用交叉编译工具链将驱动和内核静态链接。同时，还要将目标驱动程序添加到initrd中，确保在启动时完全加载。

2.4 测试PIC总线驱动

测试是驱动程序的一部分，我们应该测试驱动的功能，以确保它们按照预期进行。在驱动测试过程中，应该把注意力放在数据传输、状态机和错误处理方面，确保驱动程序在紧急情况下能够正确响应。

三、结论

本文详细介绍了在Linux下实现PIC总线驱动的方法。采用platform或spi框架实现驱动程序，需要进行设备树设计和设备驱动编写，并编译驱动程序。在测试过程中应对数据传输、状态机和错误处理进行充分测试，以确保驱动程序可以按预期工作。如果能够正确配置和实现PIC总线驱动，就可以将其应用于多个嵌入式系统并为它们提供扩展功能。