ok6410学习笔记(18.linux串口驱动程序设计)

ok6410学习笔记（18.linux串口驱动程序设计）

串口这节的资料真的是少的可怜啊~~~国嵌这节讲的真心不敢恭维，网上的资料基本都是一个样子，不是说说

s3c6400.c和samsung.c这两个文件就是说说驱动的结构。都是些意义不大的东西。

首先，我先说说本节的学习资料：

1.<linux设备驱动开发详解> 宋宝华这本说里面对uart的基本驱动结构讲的是比较细致的是深入tty 设备驱动讲解的，但是缺乏从驱动到应用的一贯性。

2.国嵌视频和ppt 主要是将驱动的框架进行了大致讲解，即终端设备的基本概念

3.<精通linux设备驱动程序开发> 宋宝华译有一个详细的uart驱动程序可以和s3c6400.c和samsung.c文件进行对比学习

4.linux内核源码包括s3c6400.c samsung.c samsung.h serial.c termbits.h serial_core.c文件等

5.<linux高级程序设计> 杨宗德第七章这本说的是对于终端串口的应用开发。可以把底层驱动和应用进行联系。

6.<嵌入式linux应用开发完全手册> 韦东山我觉得这节对终端的概念讲解还是挺好的，但是对于串口

驱动讲的挺一般的因为主要是讲8250的(可以不看)

本节的学习目的：

1.能够使用ok6410上面的串口进行通信，即应用程序的开发。

2.理解uart驱动结构和tty驱动的结构。这个结构很复杂理解就可以了~~~~~~ 本节保留问题：

最大的问题就是下面的问题一！！！本节知识点：1.本节最大的知识点就是uart的驱动结构，我们就先入手对结构的分析(分析的是linux中串口驱动的结构)。

第一：首先要知道在linux中串口驱动是终端设备的一种，终端设备是字符设备，所有串口驱动是字符设备驱动，是通过dev目录下的文件节点对设备进行操作的。这样我们就有了一点初步的从驱动到应用的想法。

第二：我们看下s3c6400.c samsung.c 6410串口驱动文件。这个两个文件是让我最迷糊的两个文件，初一看跟什么uart_driver uart_op uart_port一点关系都没有。那是因为好多samsung的片子共用一套串口驱动，什么2440，6410等，所以就在这个层次上有进行了一次封装，就有了

s3c6400.c这个文件了。

第三：对于s3c6400.c samsung.c具体的我还不是很懂，但是大体上我可以猜一下，应该是在s3c6400.c中通过类似s3c6400_uart_inf中的type变量，告诉驱动类型应该

是s3c6410的，然后改了uart各种寄存器的基地址，让这些寄存器地址变成了6410的，并且也调用了6410的uart_port 和uart_driver。因为uart_op的功能都是一样的，所以共用同一套op。

第四：其实自己也可以写这个结构的uart驱动，步骤为 1.填写uart_port 和uart_driver 填写uart_driver主要的目的是为了在注册uart_driver的时候能够创建出字符设备其实就是注册一个uart的字符设备填写uart_port主要是为了在往对应uart驱动中添加port的时候能够跟uart寄存器(即基地址)，中断，fifo建立联系，但是同时也产生了问题一：因为在s3c6400.c文件中，对这一步进行了封装，我没有找到对应6410的uart_driver和uart_port赋值，不知道基地址应该填写那个基地址，是否进行ioremap映射，也不知道什么console

，tty_driver什么都进行赋值。2.uart_op结构填写，然后

uart_register_driver()对uart_driver进行注册，

uart_add_one_port()对uart_port进行注册，这里出现了问题二：uart_op中的函数都分别有对应的功能，这些函数应该是给上层tty驱动调用的。但是具体都是怎么调用的，都在那里调用就不知道了，是通过什么联系到应该程序中的write

和read函数和tcsetattr等终端函数的也不知道。这些函数那些有用，那些需要填写，因为不知道上面是怎么调用的

所以也不知道怎么写。3.但是有一个问题就是字符设备的注册是在uart_register_driver的时候进行的，uart的初始化是在uart_add_one_port的时候进行的，我觉得应该是系统完成的，包括uart初始化，fifo模式，uart中断设置等应该都不用我们自己设置，中断的初始化是在uart_op->startup函数调用的时候完成的，这个函数是在应用程序打开uart设备节点的时候调用的。4.根据datasheet

根据uart_op中函数的功能根据上层tty驱动都是怎么一个调用关系来写op中的所有函数。这里体现了tty体系的主要功能，不去考虑终端设备具体是什么，对于这一类设备都用一套统一的接口给应用程序。问题三：也不知道uart这个具体的终端设备怎么跟tty体系建立关系，还是uart这个驱动的结构本身就是tty驱动体系的一个封装啊。

第五：上面第四点已经说明了，我没有写出这个结构的串口驱动的最重要的三点原因，其实samsung.c文件，也是按照第四点的那几步进行的，主要是他把uart_driver和uart_port进行了封装，没有找到。然后我按照裸机的uart驱动，写了一个利用ioremap，没有fifo，没有中断，轮询判断标志位的uart驱动。但是也没有运行成功，原因是samsung.c 这个uart驱动，一次设置了s3c6410的4个uart，也就是说它先初始化了fifo，初始化了各种乱七八糟的uart寄存器，我觉得其实ioremap的这个方式一定可以的，如果想成功就

把其他不用的uart寄存器都写入初始值就可以了。

2.比较一下利用ioremap的uart驱动和linux这个终端模式的uart驱动：

第一：linux的这个驱动虽然层次多，麻烦，难以理解，但是这是一个tty终端驱动框架，我们是应该了解的。

第二：linux的这个驱动框架，不用我们自己去配置uart初始化的寄存器，尤其是fifo啊uart中断啊这些比较麻烦的寄存器，这些步骤应是在系统移植的过程的时候完成的。

第三：linux的这个uart驱动，层次很多，但是能完成把所有tty终端驱动(键盘，显示器等)不管硬件是什么的情况，给终端应用留出统一的接口。其实也是无形的减少了中间的代码量。如果是自己写uart驱动，还得匹配write和read 函数。

第四：linux的uart驱动，在tty体系中，里面是一套完整的接受体系，linux写好的首发缓存区要稳定一些。

3.对于uart驱动我想说，最重要的还是来了解下uart驱动和tty驱动的驱动结构，然后能学会写终端应用程序能够控制串口就好了，想写一个uart驱动还是有困难的，因为这个tty 驱动结构的层次有点多。并且tty驱动和硬件相连的部分(即带有fifo的uart初始化)也不知道是在linux源码的那个地方(那个文件)完成的，这还涉及到了linux系统移植了。

4.宋宝华在<linux设备驱动开发详解>中提到，uart设备驱动完全可以遵循tty驱动来设计，也就是其实仅仅利用tty 终端驱动也能写出uart驱动，就是把uart当成一个普通的tty_driver结构，根据终端的operation函数集(即终端的读与写)，把uart的硬件功能添加到operation函数集中去，就是对应fifo啊，中断啊这些寄存器配置得自己写了。其实linux 已经完成把tty_operation到uart_op的过程，tty_regiser到uart_register的过程了，叫做串口核心层

在serial_core.c文件中。其实就是把tty驱动封装成了uart 驱动。这就变相的解决了上面的问题二和问题三，对于问题三可以说uart本身就是tty是在serial_core.c文件中封装的，应该是不用建立什么关系的，对于问题二，找到了uart_op

是怎么被调用的了，是跟tty_operation对应的，具体

tty_operation是怎么到read，write的，那是tty驱动体系的事情，我们在下面进行分析。对于中断啊，fifo啊在那里初始化的，可以去找uart_add_one_port函数，在serial_core.c文件里面，应该是在这个函数中对uart进行的硬件初始化的。

5.终端是一类字符设备的统称：控制台，串口，伪终端

控制台：打印内核信息，能映射到一个真正的终端上。

伪终端：成对出现类似telnet

串口：就是真实的串口设备，一般映射到真正的终端上。

6.终端体系结构：tty核心层，tty线路规程，tty驱动层

tty_operation结构在tty驱动层，其中一部分函数是给tty 核心层调用的，一部分是像字符设备驱动一样通过vfs虚拟文件系统留给应用程序的接口的。所有到这里就明白了uart_op到底是怎么到应用程序的。

tty核心层主要负责在用户层接受数据，tty线路规程的作用是来格式化的，来修改协议的，比如说键盘输入中的tab 按键问题，tty驱动层是负责硬件控制的。

如图：

两条路：1.串口驱动层----->tty驱动层-------->tty核心层------->tty线路规程--------->tty核心层

------------->用户空间

2.串口驱动层----->tty驱动层

-------->tty核心层------->用户空间

相反依然，这节tty驱动不是重点，所以不再多说了，对于tty驱动的学习我觉得最好的还是，宋宝华的<linux设备驱动开发详解>讲的很详细。

7.uart应用程序详解：

第一：打开设备文件，国嵌内核的串口1设备文件是

/dev/s3c2410_serial1

第二：设置tio.c_cflag=B115200|CS8|CREAD|CLOCAL 设置的是波特率

第三：通过这个终端控制函数

tcsetattr(fd,TCSANOW,&tio) 把波特率设置给串口1 第四：通过read和write进行读写设备文件，即对串口进行读写，其实这里是对终端进行读写。

第五：关闭设备文件

这样就对串口进行了控制，可以实现gps，gsm等设备了。

对于终端应用程序的细节应该看，杨宗德的<linux高级程序设计>

本节代码：

本节代码就是一个uart_test.c的一个串口应用程序，驱动是内核里面的，内核是国嵌2.6.36版本的，实现了在波特率115200的情况下，串口收到一个数据，然后再发送出这个数据。

对于驱动程序设计，我们可以仅仅了解模式，但是对于应用程序设计，我们要学会使用它，什么波特率的设置啊，串口模式的设置啊，由于驱动中对应的设置函数都是固定的所以也不是太用我们去考虑，模式很固定，尽管换了板载换了驱动，我么依然可以使用差不多的应用程序，但是有一个东西是很值得注意的，就是设备节点的名字，我们要学会在驱动中找到这个名字。在samsung.c文件中static struct

uart_driver s3c24xx_uart_drv这个结构中的dev_name元素就是设备节点的名字。还要补充一点就是对于uart的移植一般改的应该就是这个文件。

[cpp] view plain copy #include <stdio.h> #include

<stdlib.h> #include <string.h> #include

<error.h> #include <unistd.h> #include

<sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include

<fcntl.h> #include <sys/select.h> #include

<time.h> #include <termios.h> int main()

{ char *buf; int fd; int i; struct termios tio;

fd=open("/dev/s3c2410_serial1",O_RDWR|O_NDELAY|O_NO CTTY); tio.c_cflag=B115200|CS8|CREAD|CLOCAL; tcsetattr(fd,TCSANOW,&tio); while(1)

{ i=read(fd,buf,1); if(i>0)

write(fd,buf,1); } close(fd); return 0; }