VxWorks软件如何实现设备驱动开发？

VxWorks软件作为实时操作系统（RTOS）的代表之一，广泛应用于嵌入式系统领域。在嵌入式系统中，设备驱动开发是系统开发的重要环节，它负责与硬件设备进行交互。本文将详细介绍VxWorks软件如何实现设备驱动开发。

一、VxWorks软件简介

VxWorks是由Wind River公司开发的一款实时操作系统，具有高性能、可扩展性强、可靠性高等特点。VxWorks支持多种处理器架构，包括ARM、MIPS、PowerPC等，适用于各种嵌入式系统应用。

二、VxWorks设备驱动开发概述

VxWorks设备驱动开发主要包括以下几个步骤：

硬件设备初始化

在设备驱动开发过程中，首先需要对硬件设备进行初始化。这包括配置硬件资源、设置中断、初始化寄存器等。VxWorks提供了丰富的API函数，方便开发者进行硬件设备初始化。

设备驱动框架搭建

VxWorks提供了设备驱动框架，包括设备驱动模型、设备树、设备管理器等。开发者可以根据实际需求，搭建适合的设备驱动框架。

设备驱动编写

设备驱动编写主要包括以下几个部分：

（1）设备注册：将设备驱动注册到VxWorks系统中，使其成为系统的一部分。

（2）设备操作：实现设备的各种操作，如读写、中断处理等。

（3）设备管理：实现设备的添加、删除、查询等管理功能。

设备测试与调试

在设备驱动开发过程中，对设备进行测试与调试至关重要。VxWorks提供了丰富的调试工具，如WindView、Trace32等，方便开发者进行设备驱动调试。

三、VxWorks设备驱动开发实例

以下以一个简单的串口设备驱动为例，介绍VxWorks设备驱动开发过程。

硬件设备初始化

首先，对串口设备进行初始化，包括配置串口参数、设置中断等。以下是串口初始化的示例代码：

#include "vxWorks.h"

#include "sysLib.h"

#include "ioLib.h"

#include "semLib.h"



#define SERIAL_PORT_NAME "com1"

#define BAUD_RATE 9600



void initSerialPort(void)

{

    int fd;

    int error;



    fd = open(SERIAL_PORT_NAME, O_RDWR);

    if (fd < 0)

    {

        printf("Failed to open serial port %s\n", SERIAL_PORT_NAME);

        return;

    }



    error = ioctl(fd, TIOCSETD, &baudRate);

    if (error)

    {

        printf("Failed to set baud rate\n");

        close(fd);

        return;

    }



    error = ioctl(fd, TIOCMGET, &status);

    if (error)

    {

        printf("Failed to get serial port status\n");

        close(fd);

        return;

    }



    status |= TIOCM_DTR; // Set DTR

    status |= TIOCM_RTS; // Set RTS

    error = ioctl(fd, TIOCMSET, &status);

    if (error)

    {

        printf("Failed to set serial port status\n");

        close(fd);

        return;

    }



    close(fd);

}

设备驱动框架搭建

根据实际需求，搭建串口设备驱动框架。以下是串口设备驱动框架的示例代码：

#include "vxWorks.h"

#include "sysLib.h"

#include "ioLib.h"

#include "semLib.h"

#include "taskLib.h"



#define SERIAL_PORT_NAME "com1"

#define BAUD_RATE 9600



static SEM_ID semSerialPort;



void serialPortInit(void)

{

    initSerialPort();

    semSerialPort = semBCreate(SEM_Q_PRIORITY, "semSerialPort");

}



void serialPortWrite(char *buffer, int length)

{

    int fd;

    int error;



    fd = open(SERIAL_PORT_NAME, O_RDWR);

    if (fd < 0)

    {

        printf("Failed to open serial port %s\n", SERIAL_PORT_NAME);

        return;

    }



    error = write(fd, buffer, length);

    if (error < 0)

    {

        printf("Failed to write to serial port\n");

    }



    close(fd);

}



void serialPortRead(char *buffer, int length)

{

    int fd;

    int error;



    fd = open(SERIAL_PORT_NAME, O_RDWR);

    if (fd < 0)

    {

        printf("Failed to open serial port %s\n", SERIAL_PORT_NAME);

        return;

    }



    error = read(fd, buffer, length);

    if (error < 0)

    {

        printf("Failed to read from serial port\n");

    }



    close(fd);

}



void serialPortTask(void)

{

    char buffer[100];

    int length;



    while (1)

    {

        semTake(semSerialPort, WAIT_FOREVER);

        length = sizeof(buffer);

        serialPortRead(buffer, length);

        printf("Received: %s\n", buffer);

        semGive(semSerialPort);

    }

}

设备测试与调试

在设备驱动开发过程中，使用VxWorks提供的调试工具进行设备测试与调试。例如，使用WindView查看串口通信过程，使用Trace32进行代码调试。

四、总结

VxWorks软件为嵌入式系统开发者提供了丰富的设备驱动开发资源。通过以上介绍，开发者可以了解VxWorks设备驱动开发的基本流程和注意事项。在实际开发过程中，根据具体需求进行设备驱动开发，提高嵌入式系统的性能和可靠性。