基于uClinux的嵌入式多功能信息交互終端

鍵盤的實(shí)現(xiàn)

鍵盤的實(shí)現(xiàn)有兩種方案—采用I/ O （輸入/ 輸出）口或SPI（serial peripheral interface） 口。使用I/ O 口傳輸速度較快，但占用引腳較多，實(shí)現(xiàn)16 個(gè)按鍵的矩陣式鍵盤需要9 個(gè)引腳（4 個(gè)輸入、4 個(gè)輸出和1 個(gè)中斷請(qǐng)求） ; 用SPI 接口傳輸速度較慢，但只需要IN、OU T、CL K、CS0 、CLR 五個(gè)引腳。在主頻為66MHz的MCF5272 （Motorola 摩托羅拉） 之上，采用SPI 口基本滿足鍵盤傳輸速度的要求。

MIIT 鍵盤硬件電路通過兩片74LS164 級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)16 個(gè)按鍵。其中，164 的輸入引腳A 要與B 相連，再接QSPI 的引腳。另外，鍵盤電路工作時(shí)必須將164的CLR 引腳設(shè)置為低電平（低電平有效） 。

實(shí)現(xiàn)MIIT 鍵盤的SPI 口工作在主模式下。SPI口數(shù)據(jù)發(fā)送操作是通過向command RAM（命令） 中寫數(shù)據(jù)觸發(fā)的，經(jīng)過8 位時(shí)鐘周期完成1 個(gè)字節(jié)的發(fā)送。鍵盤掃描碼作為輸入數(shù)據(jù)保留在transmit RAM （傳輸） 中，數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后QIR（interrupt register） 自動(dòng)置位，產(chǎn)生中斷。鍵盤掃描程序檢測到該中斷信息后，讀取Receive RAM（接收） 中的數(shù)據(jù)，而該數(shù)據(jù)就是t ransmit RAM 中的鍵盤掃描碼通過鍵盤電路處理后得到的鍵盤檢測值，軟件系統(tǒng)對(duì)該檢測值進(jìn)行處理后得到鍵盤相應(yīng)按鍵值。

基于uCLinux 的串口數(shù)據(jù)采集

基于uCLinux 的和停止位的設(shè)置） 、串口write 和read （讀寫） 、串口close （關(guān)閉） 等內(nèi)容。數(shù)據(jù)采集程序?qū)崿F(xiàn)上與windows操作系統(tǒng)下的串口通訊不一樣，其中有三點(diǎn)值得特別注意：

1） MIIT 只是通過串口傳輸數(shù)據(jù)，不需通過串口模擬終端通信，所以MIIT 串口采用了Raw Mode （原始模式） 方式。設(shè)置方式如下：

options. c-lflag 　 = ～ （ ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG） （ Input） ;

options. c-oflag 　 = ～OPOST（Output） ;

2） 在設(shè)置串口時(shí)，發(fā)送方和接收方的波特率、效驗(yàn)位和停止位要相同，否則雙方將不能通訊；

3） 為了防止所采集的數(shù)據(jù)出現(xiàn)亂碼，需要把串口控制字符集control characters 中的VTIME 和VMIN設(shè)置為0 和1 。0 表示打開串口后隨時(shí)接收數(shù)據(jù)；1 被當(dāng)做逾時(shí)設(shè)定值為一字元。

特定應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)

應(yīng)用程序主要包括系統(tǒng)設(shè)置、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、采集數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)通訊和打印等。應(yīng)用程序采用單任務(wù)的控制方式，軟件系統(tǒng)接到按鍵事件后執(zhí)行相關(guān)操作，如網(wǎng)絡(luò)通訊、打印等。例如，MIIT 在接到自動(dòng)數(shù)據(jù)采集的按鍵命令后，執(zhí)行采集任務(wù)，然后將采集的數(shù)據(jù)交與數(shù)據(jù)庫處理，完成后等待新的按鍵事件。

結(jié)　論

采用性能可靠嵌入式uClinux 操作系統(tǒng)作為MIIT 的操作系統(tǒng)，無疑確保了程序的可靠性、簡化了多功能信息交互軟件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜程度。在MIIT 系統(tǒng)上關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，解決了MIIT 中的鍵盤輸入、基于Linux 串口數(shù)據(jù)采集、特定應(yīng)用程序等問題，為MIIT能夠在信息家電、工業(yè)控制等領(lǐng)域得到應(yīng)用和發(fā)展奠定了一定的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。