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驱动实现的是,对硬件进行驱动,充当了硬件和应用软件的桥梁,使得上层的应用层可以通过统一的接口实现硬件的访问和操作。对硬件驱动,在有无操作系统的时候,硬件的操作是类似的,但是在接口的定义,却是存在差异。一般来说,并不是的嵌入式设备都是需要系统的,操作系统并不是的。在实现功能单一,简单的、不需要多任务调度的任务的系统的时候,就不需要上操作系统,比如刷卡机、微波炉或者小灵通。因为它们实现的功能简单,只需要在一个while循环体内,一直做无限的循环检测或者轮询,一般误操作系统都采用了这种架构。
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完成StartI/O例程,ISR和DPC例程。现在可以使用真实的数据和硬件进行测试。驱动开发支持的函数种类分类支持函数名Executive存储器分配,互锁队列区域,监控列表,系统工作者线程ExXxx()HAL设备寄存器,总线访问HalXxx()I/OManager普通驱动程序支持IoXxx()KernelDPC,同步KeXxx()MemoryManager虚拟存储器到物理存储器的映射,存储器分配MmXxx()ObjectManager句柄管理ObXxx()ProcessManager系统线程管理PsXxx()Runtimelibrary字符串操作,大整数运算,寄存器访问,性函数,时间和日期函数,队列和列表支持RtlXxx()IoDeleteDevice从系统中删除设备对象UnloadorRemoveDeviceSecurityMonitor检查,描述符函数SeXxx()Miscellaneous内部系统服务ZwXxx()驱动程序对象和设备对象驱动对象代表了内核加载的驱动镜像,DriverEntry或AddDevice例程调用IoCreateDevice函数来创建设备对象时,驱动对象将作为该函数的一个输入参数。
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数据通信:在第9个上升沿来到之前,从设备应该发出一个ACK位。结束时,SCL稳定保持在高电平期间,SDA从低向高,产生停止信号。SPI总线系统是一种同步串行外设接口,它可以使CPU与各种外围设别以串行的方式进行通信。SPI接口一般使用4条线,串行时钟线,主机输入/从机输出数据线(MOSI),主机输出/丛机输入线(MOSI),和低电平有效的数据选择线(SS)。USB:具有数输高,易扩展,支持热插拔等特点。在USB1.1中传输速度有12Mbit/s,在USB2.0中,传输速率达到480Mbit/s。在USB3.0中,传输速率甚至高达5.0Gbit/s。在USB2.0总线的机械连接简单,采用4芯的屏蔽线,一对差分线(D+,D-)传输信号,另一对(VBUS,电源地)传送+5v的直流电。
以太网接口由MAC(以太网媒体接入控制器)和PHY(物理接口收发器)组成。以太网MAC由IEEE802.3以太网标准定义,实现数据链路层。常用的MAC支持10Mbit/s和100Mbit/s两种速率。吉比特网是以太网的下一代,速度将高达1000Mbit/s.PCI和PCI-EPCI是一种部总线,作为一种通用的总线接口标准,它目前在计算机系统中得到了广泛的应用。SD和SDIOSD是一种关于FLASH的储存卡的标准,也就是一般常见的SD记忆卡,在设计上与MMC保持兼容。SDIO在SD标准的基础上,定义了储存卡以外的外设接口。CPLD和FPGACPLD由可编程的与或门阵列以及宏单元构成。与CPLD不同,FPGA(现场可编程门阵列)基于LUT(查找表)工艺。CPLD和FPGA的主要厂商有Altera,Xilinx和Lattice等,它们专门的开发流程,在设计阶段使用HDL编程。它们可实现许多复杂功能,如实现USART,I2C等I/O控制芯片,通信算法,音视频解码算法等。甚至还可以直接集成ARM等CPU内核和外围电路。对于驱动工程师而言,我们就直接把它看成由很多逻辑门(与或非)组成的可完成一系列功能的芯片。如果完成的功能是CPU,我们就直接把它看成是CPU。
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