基于μCLinux的USB芯片FT245BL驱动设计

　　2．1 确定设备的设备名称和主设备号

　　主设备号是内核识别不同类型设备的惟一标识，内核利用主设备号将设备与相应的驱动程序对应起来。开发新的驱动程序，必须找到一个还未被使用的主设备号，分配给自己的字符设备。主设备号的确定可以通过两种方法：一是静态定义；二是动态分配。该驱动采用的是静态主设备号，在ft245b1．C文件中直接定义设置为254，#define FT245BL_major 254。

　　2．2 确定编写需要的file-operations数据结构中的功能函数

　　该驱动文件ft245b1．C中定义的file_operations数据结构：

　　2．3 设备的注册与注销

　　设备驱动在调用前必须首先向系统注册，这时就执行加载函数static int_init ft245bl_init(void)。该函数的核心语句是register_chrdev(ft245bl_major，FT245BL_DEV，&ft245bl_fops)字符注册函数。其中，ft245bl_major是设备驱动向系统申请的主设备号；FT245BL_DEV是USB设备的名称；ft245bl_fops是之前定义为file_operations数据结构的各个功能函数的文件指针。该函数返回值为0，表示注册成功；返回-INVAL，表示申请的主设备号非法；返回-EBUSY，表示该设备号正在使用。设备注册成功后，设备名会出现在系统的／proc／devices文件中。

　　设备有注册就有卸载，卸载字符设备需要调用函数unregister_chrdev(ft245bl_major，FT245BL_DEV)，参数有主设备号和设备名两个，USB退出驱动，用staticvoid_exit ft245bl_exit(void)函数。

　　2．4 编写相应的功能函数

　　对于每一个设备驱动程序来说，都有一些与此设备密切相关的功能函数，通常对于块设备或者字符设备来说，都存在着诸如打开、关闭、读、写这一类的操作。当进行系统调用时，将自动地使用驱动函数中特定的函数来实现具体的操作。打开函数open()主要完成以下操作，即检查设备错误(诸如设备未就绪或相似的硬件问题)，如果是首次打开，则初始化设备；读取次设备号；分配和填写要放在file→private-data内的数据结构；增加使用计数。读函数read()用来从外部设备中读取数据，当其为NULL指针时，将引起read()系统调用返回-EINVAL(“非法参数”)。函数返回一个非负值表示成功地读取了多少字节。写函数write()向外部设备发送数据，如果没有这个函数，返回一个-EINVAL；如果返回值非负，就表示成功写入的字节数。当设备被关闭时调用release()这个操作，有时也称为close()。它应该完成以下操作：使用计数减1;释放open分配在file→rivate-data中的内存；在最后一次关闭操作时关闭设备。下面是FT245BL驱动程序读函数read()的实现：

　　读取函数ft245bl_read通过判断USB芯片RXF管脚的状态来处理接收到的数据，如果RXF为0，表示接收缓冲区(RX FIFO)中至少有1个数据，处理器读取一个数据后重新回到判断；如果RXF为1，表示芯片没有接收到数据，这时程序启动中断等待事件函数wait_event_interruptible，内核从USB设备驱动中释放出来，运行其他程序，直到有新的数据到来时，内核首先执行中断处理函数ft245bl_rx_handler，将中断标志位irqflag置1，唤醒等待队列ft245bl_waitqueue，然后再回到读取函数中继续运行。

　　2．5 中断处理

　　设备驱动程序通过调用中断申请函数申请中断，其格式为：

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　　函数调用成功返回0值，返回-INVAL表示中断号超出范围或者handler=NULL；返回-BUSY表示中断已经被占用且不能共享。其中，handler是中断处理子程序指针，中断产生时自动调用该函数；参数irq为中断号；pt_regs为中断发生之前寄存器的映像，很少使用；irqflags控制中断行为。irqflags=SA_INTER-RUPT表示它在运行时将禁止所有的中断；irqflags=SA_SHIRQ表示共享此中断处理程序；devname为设备名称；dev_id用于支持中断的共享，它将作为第2个参数传递给中断处理函数，可以利用它来传递一些必要的信息。该中断处理程序如下：