基于WinCE的I2C驅動程序設計

　　隨著以計算機技術、通信技術和軟件技術為核心的信息技術的迅速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在各行業(yè)得到了廣泛的應用，極大地推動了行業(yè)的滲透性應用。

　　嵌入式系統(tǒng)是“以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟硬件可裁剪、適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)”，由嵌入式硬件和嵌入式軟件兩部分組成。嵌入式軟件包括嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式應用軟件。Microsoft的桌面操作系統(tǒng)已經為人們熟悉和使用，嵌入式的操作系統(tǒng)Windows CE.net也日益風行。Windows CE.net是Microsoft推出的功能強大的緊湊、高效、可伸縮的32位嵌入式操作系統(tǒng)，主要面對各種各樣的嵌入式系統(tǒng)和產品。該系統(tǒng)所具有的多線程、多任務、完全搶占式的特點是專為各種具有嚴格資源限制的硬件系統(tǒng)所設計的。為了將操作系統(tǒng)和硬件設備連接起來，聯(lián)系硬件和軟件的驅動就顯得很重要。

　　下面主要針對三星公司ARM9內核的芯片S3C2410進行分析，介紹在Windows CE.net系統(tǒng)下進行底層設備驅動開發(fā)的方法并提供I2C通信的實例。

　　1 I2C通信協(xié)議及S3C2410芯片介紹

　　I2C總線遵從同步串行傳輸協(xié)議，即各位串行（一位接一位）發(fā)送，由時鐘（clock）線指示讀數(shù)據(jù)（data）線的時刻。每個數(shù)據(jù)包前有一個地址，以指示由哪個器件來接收該數(shù)據(jù)。

　　S3C2410是一款基于ARM920T的16/32位RISC微處理器，主要用于手持設備，擁有高性價比，低功耗等特點，也是目前市面上出現(xiàn)較多的嵌入式開發(fā)板的處理器之一。芯片擁有16 KB的指令和數(shù)據(jù)緩存器，有存儲管理單元（MMU）、LCD控制器、3個串口、4路DMA、4個時鐘定時器、8路10位的A/D轉換；支持I2C、I2S、SPI、主從USB等接口以及SD/MMC卡。

　　S3C2410微處理器的I2C總線可以處于下面4種模式下：主接收模式、主發(fā)送模式、從接收模式和從發(fā)送模式。處理器對I2C進行的操作，主要是對下面的幾個寄存器進行讀/寫：

• 　　IIC控制寄存器，IICCON（物理地址0X54000000，內存映射后的虛擬地址）；
• 　　IIC控制/狀態(tài)寄存器，IICSTAT（物理地址0X54000004）；
• 　　IIC數(shù)據(jù)寄存器，IICDS（物理地址0X54000008）；
• 　　IIC地址寄存器，IICADD（物理地址0X5400000C）。

　　本設計主要是CPU工作在主模式下與下面的I2C接口設備進行通信。

　　2 Windows CE系統(tǒng)驅動特點

　　Windows CE.net驅動有兩種模型：本機設備驅動程序和流接口驅動程序。本機設備驅動適于集成到基于Windows CE.net平臺的設備。這些設備驅動程序是一些硬件所必需的，是由原始設備制造商創(chuàng)建的，用以驅動如鍵盤、觸摸屏、音頻設備等，往往在設備售出后就不會再更換，如通用LED驅動、電源驅動、鍵盤驅動和顯示驅動等都是本機設備驅動。對于本機設備驅動程序，Platform Builder提供了一些驅動程序樣本，目的是為了方便開發(fā)人員快速開發(fā)出自己的驅動程序。當Win CE系統(tǒng)啟動時,本地設備驅動程序將被加載到系統(tǒng)的內存中。本地驅動程序的開發(fā)分為分層驅動和單片驅動程序。分層驅動要利用微軟提供的與應用程序通信的上層，稱為模塊驅動程序層MDD（Model Device Driver）。MDD層通過設備驅動程序接口DDI（Device Driver Interface）與應用程序通信，開發(fā)驅動程序通常不修改MDD層，主要關心與具體硬件相關的下層，依賴平臺的設備驅動程序層PDD（Platform Dependent Driver）, PDD層通過設備驅動服務接口（Device Driver Service Provider Interface）直接管理硬件。流接口設備驅動程序（指可安裝的啟動程序）可以由第三方生產商提供，以支持添加到系統(tǒng)中的設備。Windows CE下的設備驅動程序在與應用程序相同的保護級上工作。當系統(tǒng)啟動時，大多數(shù)驅動程序是由設備管理進程（DEVICE.EXE）加載的，所有這些驅動程序將共享同一個進程地址空間。

　　3 I2C總線底

層驅動設計

　　I2C總線驅動是放在Windows CE操作系統(tǒng)的內核下層，位于OEM Adaptation Layer（OAL）層的一個真正的驅動。

　　3.1 初始化I2C中斷和編寫ISR例程

　　I2C的通信是通過操作I2C的寄存器進行的。在I2C通信中主要對上面介紹的4個寄存器進行讀寫。通過讀寫這些寄存器中的命令狀態(tài)字可以檢測和控制I2C總線的行為。在Windows CE.net下，首先要在文件oalintr.h添加I2C的中斷號的宏定義：

#defineSYSINTR_I2C(SYSINTR_FIRMWARE+19)

　　然后在文件cfw.c的文件中添加I2C中斷的初始化，禁止和復位。具體代碼如下:

　　在OEMInterruptEnable函數(shù)中加入

case SYSINTR_IIC:
　　　　s2410INT->rSRCPND=BIT_IIC;
　　　　if (s2410INT->rINTPND BIT_IIC) s2410INT->rINTPND = BIT_IIC;
　　　　s2410INT->rINTMSK=

　　在OEMInterruptDisable函數(shù)中加入

case SYSINTR_IIC:
　　　　s2410INT->rINTMSK|= BIT_IIC;
　　　　　　break;

　　在armint.c文件中添加ISR程序，處理中斷發(fā)生后返回定義的中斷號。具體代碼如下:

　　在OEMInterruptHandler函數(shù)中添加

else if (IntPendVal == INTSRC_IIC) {
　　　　s2410INT->rSRCPND= BIT_IIC; /* 清除中斷 */
　　　　if (s2410INT->rINTPND BIT_IIC) s2410INT->rINTPND= BIT_IIC;
　　　　s2410INT->rINTMSK|= BIT_IIC; /* I2C中斷禁止 */
　　　　return (SYSINTR_RTC_ALARM);
　　}