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标题: 单片机和嵌入式系统linux的区别（二） [打印本页]

作者: fxfreefly 时间: 2010-11-15 14:44 标题: 单片机和嵌入式系统linux的区别（二）

2. 带操作系统与不带操作系统的软件开发的区别
用通俗的话来说，一个处理芯片不运行操作系统，我们就把它称为单片机，而单片机编程就是写裸板程序，这个程序直接在板子上运行；相对的，另一种程序就是基于操作系统的程序，说得简单点就是，这种程序可以通过统一的接口调用“别人写好的代码”，在“别人的基础上”更快更方便地实现自己的功能。
2.1. 驱动开发的区别
驱动开发的区别我总结有两点：能否借用、是否通用。
2.1.1 能否借用
基于操作系统的软件资源非常丰富，你要写一个Linux设备驱动时，首先在网上找找，如果有直接拿来用；其次是找到类似的，在它的基础上进行修改；如果实在没有，就要研究设备手册，从零写起。而不带操作系统的驱动开发，一开始就要深入了解设备手册，从零开始为它构造运行环境，实现各种函数以供应用程序使用。
举个例子，要驱动一块LCD，在单片机上的做法是：
① 首先要了解LCD的规格，弄清楚怎么设置各个寄存器，比如设置LCD的时钟、分辨率、象素
② 划出一块内存给LCD使用
③ 编写一个函数，实现在指定坐标描点。比如根据x、y坐标在这块内存里找到这个象素对应的小区域，填入数据。
基于操作系统时，我们首先是找到类似的驱动，弄清楚驱动结构，找到要修改的地方进行修改。
下面是单片机操作LCD的代码：
① 初始化：
void Tft_Lcd_Init(int type)
      ｛
            /*
            * 设置LCD控制器的控制寄存器LCDCON1~5
            * 1. LCDCON1:
            * 设置VCLK的频率：VCLK(Hz) = HCLK/[(CLKVAL+1)x2]
            * 选择LCD类型: TFT LCD
            * 设置显示模式: 16BPP
            * 先禁止LCD信号输出
            * 2. LCDCON2/3/4:
            * 设置控制信号的时间参数
            * 设置分辨率，即行数及列数
            * 现在，可以根据公式计算出显示器的频率：
            * 当HCLK=100MHz时，
            * Rate = 1/[{(VSPW+1)+(VBPD+1)+(LIINEVAL+1)+(VFPD+1)}x
            *       {(HSPW+1)+(HBPD+1)+(HFPD+1)+(HOZVAL+1)}x
            *       {2x(CLKVAL+1)/(HCLK)}]
            *       = 60Hz
            * 3. LCDCON5:
            *       设置显示模式为16BPP时的数据格式: 5:6:5
            *       设置HSYNC、VSYNC脉冲的极性(这需要参考具体LCD的接口信号): 反转
            *       半字(2字节)交换使能
            */
            LCDCON1 = (CLKVAL_TFT_320240<<8) | (LCDTYPE_TFT<<5) | \
                                    (BPPMODE_16BPP<<1) | (ENVID_DISABLE<<0);
            LCDCON2 = (VBPD_320240<<24) | (LINEVAL_TFT_320240<<14) | \
                                    (VFPD_320240<<6) | (VSPW_320240);
            LCDCON3 = (HBPD_320240<<19) | (HOZVAL_TFT_320240<<8) | (HFPD_320240);
            LCDCON4 = HSPW_320240;
      //       LCDCON5 = (FORMAT8BPP_565<<11) | (HSYNC_INV<<9) | (VSYNC_INV<<8) | \
      //                               (HWSWP<<1);
                     LCDCON5 = (FORMAT8BPP_565<<11) | (HSYNC_INV<<9) | (VSYNC_INV<<8) | (VDEN_INV << 6) | \
                                             (HWSWP<<0);
      /*
            * 设置LCD控制器的地址寄存器LCDSADDR1~3
            * 帧内存与视口(view point)完全吻合，
            * 图像数据格式如下：
            *       |----PAGEWIDTH----|
            *       y/x 0 1 2 239
            *       0 rgb rgb rgb ... rgb
            *       1 rgb rgb rgb ... rgb
            * 1. LCDSADDR1:
            * 设置LCDBANK、LCDBASEU
            * 2. LCDSADDR2:
            * 设置LCDBASEL: 帧缓冲区的结束地址A[21:1]
            * 3. LCDSADDR3:
            * OFFSIZE等于0，PAGEWIDTH等于(240*2/2)
            */
            LCDSADDR1 = ((LCDBUFFER>>22)<<21) | LOWER21BITS(LCDBUFFER>>1);
            LCDSADDR2 = LOWER21BITS((LCDBUFFER+ \
                                          (LINEVAL_TFT_320240+1)*(HOZVAL_TFT_320240+1)*2)>>1);
            LCDSADDR3 = (0<<11) | (LCD_XSIZE_TFT_320240*2/2);
      /* 禁止临时调色板寄存器 */
            TPAL = 0;
      fb_base_addr = LCDBUFFER;
            bpp = 16;
            xsize = 320;
            ysize = 240;
      ｝
② 描点：
/*
      * 画点
      * 输入参数：
      *       x、y : 象素坐标
      *       color: 颜色值
      *             对于16BPP: color的格式为0xAARRGGBB (AA = 透明度),
      *       需要转换为5:6:5格式
      *             对于8BPP: color为调色板中的索引值，
      *       其颜色取决于调色板中的数值
      */
      void PutPixel(UINT32 x, UINT32 y, UINT32 color)
      {
            UINT8 red,green,blue;
      switch (bpp){
                     case 16:
                     {
                              UINT16 *addr = (UINT16 *)fb_base_addr + (y * xsize + x);
                              red = (color >> 19) & 0x1f;
                              green = (color >> 10) & 0x3f;
                              blue = (color >> 3) & 0x1f;
                              color = (red << 11) | (green << 5) | blue; // 格式5:6:5
                              *addr = (UINT16) color;
                              break;
                     }

                     case 8:
                     {
                              UINT8 *addr = (UINT8 *)fb_base_addr + (y * xsize + x);
                              *addr = (UINT8) color;
                              break;
                     }
            default:
                              break;
            }
      }
下面是在Linux的LCD驱动里修改的地方(arch\arm\mach-s3c2440\mach-smdk2440.c)：
      /* 320x240 */
      static struct s3c2410fb_mach_info smdk2440_lcd_cfg __initdata = {
            .regs = {
                     .lcdcon1 = S3C2410_LCDCON1_TFT16BPP | \
                              S3C2410_LCDCON1_TFT | \
                              S3C2410_LCDCON1_CLKVAL(0x04),
            .lcdcon2 = S3C2410_LCDCON2_VBPD(1) | \
                              S3C2410_LCDCON2_LINEVAL(239) | \
                              S3C2410_LCDCON2_VFPD(5) | \
                              S3C2410_LCDCON2_VSPW(1),
            .lcdcon3 = S3C2410_LCDCON3_HBPD(36) | \
                              S3C2410_LCDCON3_HOZVAL(319) | \
                              S3C2410_LCDCON3_HFPD(19),
            .lcdcon4 = S3C2410_LCDCON4_MVAL(13) | \
                              S3C2410_LCDCON4_HSPW(5),
            .lcdcon5 = S3C2410_LCDCON5_FRM565 |
                              S3C2410_LCDCON5_INVVLINE |
                              S3C2410_LCDCON5_INVV |
                              S3C2410_LCDCON5_INVVDEN |
                              S3C2410_LCDCON5_PWREN |
                              S3C2410_LCDCON5_HWSWP,
            },
      .gpccon = 0xaaaa56aa,
            .gpccon_mask = 0xffffffff,
            .gpcup = 0xffffffff,
            .gpcup_mask = 0xffffffff,
      .gpdcon = 0xaaaaaaaa,
            .gpdcon_mask = 0xffffffff,
            .gpdup = 0xffffffff,
            .gpdup_mask = 0xffffffff,
      .fixed_syncs = 1,
            .type = S3C2410_LCDCON1_TFT,
            .width = 320,
            .height = 240,
      .xres = {
                     .min = 320,
                     .max = 320,
                     .defval = 320,
            },
      .yres = {
                     .max = 240,
                     .min = 240,
                     .defval = 240,
            },
      .bpp = {
                     .min = 16,
                     .max = 16,
                     .defval = 16,
            },
      };
这并不表示代码Linux的驱动程序就比单片机的驱动程序好写，怎么在几万个文件中找到要修改的代码，这也是需要艰苦的学习的。基于操作系统的驱动开发，既要懂得芯片的具体操作，也要理解操作系统的软件结构。

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