3.3 CF卡存儲接口

　　在圖形界面的設(shè)計(jì)中需要運(yùn)用到位圖、字庫等數(shù)據(jù)資源，系統(tǒng)通過FAT文件系統(tǒng)管理CF中數(shù)據(jù)，并且通過PC機(jī)將數(shù)據(jù)直接拷貝至CF卡。AT91RM9200與CF卡硬件接口連接如圖3所示。

　　4 軟件設(shè)計(jì)

　　4.1 整體軟件架構(gòu)

　　系統(tǒng)軟件可以使用Linux、VxWorks等操作系統(tǒng)，也可使用從直接操作低層硬件的前、后臺軟件。使用前、后臺方式的軟件雖然能夠?qū)崿F(xiàn)對硬件的充分利用，但使用操作系統(tǒng)增強(qiáng)了系統(tǒng)的可維護(hù)性與擴(kuò)展性。系統(tǒng)在運(yùn)行和使用過程中需要管理CF卡中的數(shù)據(jù)以及應(yīng)用程序需要多線程支持，眾多操作系統(tǒng)中，開源的Linux操作系統(tǒng)具有較為完善的文件系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議族，并且能較好的支持多線程程序，可滿足設(shè)計(jì)需求。該系統(tǒng)使用的Linux內(nèi)核版本為 2.4．2l，交叉編譯工具鏈為ARM-Linux-cross-2．95．3。系統(tǒng)軟件架構(gòu)如圖4所示。系統(tǒng)中，無論應(yīng)用程序調(diào)用POSIX接口直接控制LCD顯示還是通過MiniGUI間接控制LCD，最終都要調(diào)用相應(yīng)的液晶控制器驅(qū)動(dòng)接口函數(shù)，因此如何設(shè)計(jì)出一個(gè)S1D13506特殊硬件的驅(qū)動(dòng)程序是整個(gè)軟件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

　　4.2 Framebuffer驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)

　　Framebuffer是Linux內(nèi)核中的一種驅(qū)動(dòng)程序接口．這種接El將顯示設(shè)備抽象為幀緩沖區(qū)。在應(yīng)用程序中．將其映射到進(jìn)程地址空間開辟的存儲區(qū)域中，通過對存儲區(qū)域進(jìn)行的數(shù)據(jù)讀寫操作可以直接的反映在LCD上。在Linux2．4版本的內(nèi)核中，F(xiàn)ramebuffer被抽象為 linux＼drivers＼vide0下的fbcon．c文件，其主要依靠fb_info、fb_var_screeninfo、 fb_fix_screeninfo3個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)定義在include／Linux／fb．h程序內(nèi)。S1D13506基于 Framebuffer的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序主要完成AT91RM9200 EBI總線的配置工作、S1D13506內(nèi)部寄存器的初始化及Frambuffer中預(yù)定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的填充。系統(tǒng)中使用的驅(qū)動(dòng)程序是對EPSON公司 S1D13xxx系列顯示控制器件Linux驅(qū)動(dòng)程序修改完成。其初始化函數(shù)示意性代碼如下：

　　int sldl3506fb_init（）

　　{

　　init_9200_bank（）； ／／初使化AT9lRM9200EBI總線

　　fb_info．RegAddr=（unsigned char*）ioremap_nocache（Ox300000000，0x200000）；

　　fb_jnfo．VmemAddr=（unsigned char*）ioremap_nocache（0x30200000，Ox200000）；

　　//將S1D13506的寄存器與顯示存儲的線性地址空間保存到顯卡狀態(tài)結(jié)構(gòu)體

　　setsIdl3506_reg（）；//配置S1D13506顯卡寄存器，并填充顯卡狀態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

　　register_framebuffer（&fb_info．gen．info）；||注豫framebuffer，初始化完成

　　}

　　將驅(qū)動(dòng)文件添加至Linux根目錄下的drivers＼vide0目錄中，并在當(dāng)前目錄下makefile文件中添加obi一$（CONFIG FBS1D13506）+=sldl3506fb．O，在Config．ini文件中添加boolSldl3506‘CONFIG_FB_EPSON，在 Linux移植過程中可將驅(qū)動(dòng)程序靜態(tài)編譯到內(nèi)核中。若要使MiniGUl支持Frame-buffer，需將MiniGUI．efg文件中GAL引擎設(shè)為Framebuffer，如gal_engine=fbcon

　　4.3 應(yīng)用程序

　　在應(yīng)用程序設(shè)計(jì)中，使用多線程可更好的協(xié)調(diào)串口接收、圖像顯示、數(shù)據(jù)存儲以及超時(shí)處理等操作。終端中基于POSIX的應(yīng)用程序由圖形顯示與串口命令解析組成，由于Linux操作系統(tǒng)中不同的線程之間可通過全局變量傳遞參數(shù)，應(yīng)用程序中使用了一個(gè)全局的循環(huán)FIFO作為兩個(gè)線程之間的命令緩沖區(qū)，采用兩個(gè)靜態(tài)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)用于存放串口傳來的圖像數(shù)據(jù)資源，數(shù)據(jù)緩沖區(qū)大小與LCD分辨率和像素深度有關(guān)。命令循環(huán)FIFO管理結(jié)構(gòu)如下所示。

　　系統(tǒng)中，基于Framebuffer的設(shè)備被映射為／dev／fb0文件，應(yīng)用程序啟動(dòng)后，首先調(diào)用open（）函數(shù)打開設(shè)備，然后調(diào)用 mmap（）函數(shù)將顯存影射到用戶空間開辟的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)，初始化命令緩沖隊(duì)列后，啟動(dòng)串口命令接收，接收到有效的串口命令后則執(zhí)行相應(yīng)的顯示操作。

　　5 結(jié)語

　　目前，該終端可成功驅(qū)動(dòng)SHARP LQ035Q3DG01、LQl04-V1DG21等多種分辨率18 bit接口LCD，并在某紡織廠的細(xì)紗機(jī)車速監(jiān)控儀中得到應(yīng)用。使用該終端可降低人機(jī)界面的設(shè)計(jì)難度，提高儀器儀表的開發(fā)效率，并且可進(jìn)一步擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)視頻播放及網(wǎng)絡(luò)命令接口等功能，具有良好的市場前景和使用價(jià)值。