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未验证 提交 fd19d489 编写于 作者: K king_he 提交者： Gitee
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zh-cn/device-dev/driver/driver-platform-uart-develop.md
浏览文件 @ fd19d489
......@@ -3,7 +3,7 @@
## 概述
UART是通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）的缩写，在HDF框架中，UART的接口适配模式采用独立服务模式。在这种模式下，每一个设备对象会独立发布一个设备服务来处理外部访问，设备管理器收到API的访问请求之后，通过提取该请求的参数，达到调用实际设备对象的相应内部方法的目的。独立服务模式可以直接借助HDFDeviceManager的服务管理能力，但需要为每个设备单独配置设备节点，增加内存占用。
UART指通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）。在HDF框架中，UART的接口适配模式采用独立服务模式。在这种模式下，每一个设备对象会独立发布一个设备服务来处理外部访问，设备管理器收到API的访问请求之后，通过提取该请求的参数，达到调用实际设备对象的相应内部方法的目的。独立服务模式可以直接借助HDFDeviceManager的服务管理能力，但需要为每个设备单独配置设备节点，增加内存占用。
**图1** UART独立服务模式结构图
......@@ -34,16 +34,16 @@ struct UartHostMethod {
| 函数 | 入参 | 出参 | 返回值 | 功能 |
| -------- | -------- | -------- | -------- | -------- |
| Init | host:&nbsp;结构体指针,核心层uart控制器; | 无 | HDF_STATUS相关状态 | 初始化Uart设备 |
| Deinit | host:&nbsp;结构体指针,核心层uart控制器; | 无 | HDF_STATUS相关状态 | 去初始化Uart设备 |
| Read | host:&nbsp;结构体指针,核心层uart控制器;size：uint32_t，数据大小; | data:&nbsp;uint8_t指针，传出的数据 | HDF_STATUS相关状态 | 接收数据&nbsp;RX |
| Write | host:&nbsp;结构体指针,核心层uart控制器;data：uint8_t指针，传入数据;size：uint32_t，数据大小; | 无 | HDF_STATUS相关状态 | 发送数据&nbsp;TX |
| SetBaud | host:&nbsp;结构体指针,核心层uart控制器;baudRate:&nbsp;uint32_t指针，波特率传入值; | 无 | HDF_STATUS相关状态 | 设置波特率 |
| GetBaud | host:&nbsp;结构体指针,核心层uart控制器; | baudRate:&nbsp;uint32_t指针，传出的波特率; | HDF_STATUS相关状态 | 获取当前设置的波特率 |
| GetAttribute | host:&nbsp;结构体指针,核心层uart控制器; | attribute:&nbsp;结构体指针,传出的属性值（见uart_if.h中UartAttribute定义） | HDF_STATUS相关状态 | 获取设备uart相关属性 |
| SetAttribute | host:&nbsp;结构体指针,核心层uart控制器;attribute:&nbsp;结构体指针，属性传入值; | 无 | HDF_STATUS相关状态 | 设置设备uart相关属性 |
| SetTransMode | host:&nbsp;结构体指针,核心层uart控制器;mode:&nbsp;枚举值（见uart_if.h中UartTransMode定义）,传输模式 | 无 | HDF_STATUS相关状态 | 设置传输模式 |
| PollEvent | host:&nbsp;结构体指针,核心层uart控制器;filep:&nbsp;void&nbsp;指针,file&nbsp;;table:&nbsp;void&nbsp;指针,poll_table&nbsp;; | 无 | HDF_STATUS相关状态 | poll机制 |
| Init | host：&nbsp;结构体指针，核心层UART控制器 | 无 | HDF_STATUS相关状态 | 初始化Uart设备 |
| Deinit | host：&nbsp;结构体指针，核心层UART控制器 | 无 | HDF_STATUS相关状态 | 去初始化Uart设备 |
| Read | host：&nbsp;结构体指针，核心层UART控制器<br>size：uint32_t，数据大小 | data：&nbsp;uint8_t指针，传出的数据 | HDF_STATUS相关状态 | 接收数据RX |
| Write | host：&nbsp;结构体指针，核心层UART控制器<br>data：uint8_t指针，传入数据<br>size：uint32_t，数据大小 | 无 | HDF_STATUS相关状态 | 发送数据TX |
| SetBaud | host：&nbsp;结构体指针，核心层UART控制器<br>baudRate:：&nbsp;uint32_t指针，波特率传入值 | 无 | HDF_STATUS相关状态 | 设置波特率 |
| GetBaud | host：&nbsp;结构体指针，核心层UART控制器 | baudRate：&nbsp;uint32_t指针，传出的波特率 | HDF_STATUS相关状态 | 获取当前设置的波特率 |
| GetAttribute | host：&nbsp;结构体指针，核心层UART控制器 | attribute：&nbsp;结构体指针，传出的属性值（见uart_if.h中UartAttribute定义） | HDF_STATUS相关状态 | 获取设备uart相关属性 |
| SetAttribute | host：&nbsp;结构体指针，核心层UART控制器<br>attribute：&nbsp;结构体指针，属性传入值 | 无 | HDF_STATUS相关状态 | 设置设备UART相关属性 |
| SetTransMode | host：&nbsp;结构体指针，核心层UART控制器<br>mode：&nbsp;枚举值（见uart_if.h中UartTransMode定义），传输模式 | 无 | HDF_STATUS相关状态 | 设置传输模式 |
| PollEvent | host：&nbsp;结构体指针，核心层UART控制器<br>filep：&nbsp;void&nbsp;指针file<br>table：&nbsp;void&nbsp;指针poll_table | 无 | HDF_STATUS相关状态 | poll机制 |
## 开发步骤
......@@ -61,7 +61,7 @@ UART模块适配HDF框架的三个环节是配置属性文件，实例化驱动
3. **实例化UART控制器对象：**
- 初始化UartHost成员。
- 实例化UartHost成员UartHostMethod。
> ![icon-note.gif](public_sys-resources/icon-note.gif) **说明：**
> ![icon-note.gif](public_sys-resources/icon-note.gif) **说明：**<br>
> 实例化UartHost成员UartHostMethod，其定义和成员说明见[接口说明](#接口说明)。
4. **驱动调试：**
......@@ -80,10 +80,10 @@ UART模块适配HDF框架的三个环节是配置属性文件，实例化驱动
```
struct HdfDriverEntry g_hdfUartDevice = {
.moduleVersion = 1,
.moduleName = "HDF_PLATFORM_UART",//【必要且与 HCS 里面的名字匹配】
.Bind = HdfUartDeviceBind, //见Bind参考
.Init = HdfUartDeviceInit, //见Init参考
.Release = HdfUartDeviceRelease, //见Release参考
.moduleName = "HDF_PLATFORM_UART",// 【必要且与 HCS 里面的名字匹配】
.Bind = HdfUartDeviceBind, // 见Bind参考
.Init = HdfUartDeviceInit, // 见Init参考
.Release = HdfUartDeviceRelease, // 见Release参考
};
//调用HDF_INIT将驱动入口注册到HDF框架中
HDF_INIT(g_hdfUartDevice);
......@@ -91,7 +91,7 @@ UART模块适配HDF框架的三个环节是配置属性文件，实例化驱动
2. 完成驱动入口注册之后，下一步请在device_info.hcs文件中添加deviceNode信息，并在 uart_config.hcs 中配置器件属性。deviceNode信息与驱动入口注册相关，器件属性值与核心层UartHost成员的默认值或限制范围有密切关系。
本例只有一个UART控制器，如有多个器件信息，则需要在device_info文件增加deviceNode信息，以及在uart_config文件中增加对应的器件属性。
- device_info.hcs 配置参考。
- device_info.hcs 配置参考：
```
......@@ -103,12 +103,12 @@ UART模块适配HDF框架的三个环节是配置属性文件，实例化驱动
priority = 50;
device_uart :: device {
device0 :: deviceNode {
policy = 1; //驱动服务发布的策略，policy大于等于1（用户态可见为2，仅内核态可见为1）；
priority = 40; //驱动启动优先级
permission = 0644; //驱动创建设备节点权限
moduleName = "HDF_PLATFORM_UART"; //驱动名称，该字段的值必须和驱动入口结构的moduleName值一致
serviceName = "HDF_PLATFORM_UART_0";//驱动对外发布服务的名称，必须唯一，必须要按照HDF_PLATFORM_UART_X的格式，X为UART控制器编号
deviceMatchAttr = "hisilicon_hi35xx_uart_0";//驱动私有数据匹配的关键字，必须和驱动私有数据配置表中的match_attr值一致
policy = 1; // 驱动服务发布的策略，policy大于等于1（用户态可见为2，仅内核态可见为1）；
priority = 40; // 驱动启动优先级
permission = 0644; // 驱动创建设备节点权限
moduleName = "HDF_PLATFORM_UART"; // 驱动名称，该字段的值必须和驱动入口结构的moduleName值一致
serviceName = "HDF_PLATFORM_UART_0";// 驱动对外发布服务的名称，必须唯一，必须要按照HDF_PLATFORM_UART_X的格式，X为UART控制器编号
deviceMatchAttr = "hisilicon_hi35xx_uart_0";// 驱动私有数据匹配的关键字，必须和驱动私有数据配置表中的match_attr值一致
}
device1 :: deviceNode {
policy = 2;
......@@ -125,25 +125,25 @@ UART模块适配HDF框架的三个环节是配置属性文件，实例化驱动
}
```
- uart_config.hcs 配置参考。
- uart_config.hcs 配置参考：
```
root {
platform {
template uart_controller {//模板公共参数， 继承该模板的节点如果使用模板中的默认值， 则节点字段可以缺省
template uart_controller {// 模板公共参数，继承该模板的节点如果使用模板中的默认值，则节点字段可以缺省
match_attr = "";
num = 0; //【必要】设备号
baudrate = 115200; //【必要】波特率，数值可按需填写
fifoRxEn = 1; //【必要】使能接收FIFO
fifoTxEn = 1; //【必要】使能发送FIFO
flags = 4; //【必要】标志信号
regPbase = 0x120a0000; //【必要】地址映射需要
interrupt = 38; //【必要】中断号
iomemCount = 0x48; //【必要】地址映射需要
num = 0; // 【必要】设备号
baudrate = 115200; // 【必要】波特率，数值可按需填写
fifoRxEn = 1; // 【必要】使能接收FIFO
fifoTxEn = 1; // 【必要】使能发送FIFO
flags = 4; // 【必要】标志信号
regPbase = 0x120a0000; // 【必要】地址映射需要
interrupt = 38; // 【必要】中断号
iomemCount = 0x48; // 【必要】地址映射需要
}
controller_0x120a0000 :: uart_controller {
match_attr = "hisilicon_hi35xx_uart_0";//【必要】必须和device_info.hcs中对应的设备的deviceMatchAttr值一致
match_attr = "hisilicon_hi35xx_uart_0";// 【必要】必须和device_info.hcs中对应的设备的deviceMatchAttr值一致
}
controller_0x120a1000 :: uart_controller {
num = 1;
......@@ -159,43 +159,43 @@ UART模块适配HDF框架的三个环节是配置属性文件，实例化驱动
```
3. 完成驱动入口注册之后，最后一步就是以核心层UartHost对象的初始化为核心，包括厂商自定义结构体（传递参数和数据），实例化UartHost成员UartHostMethod（让用户可以通过接口来调用驱动底层函数），实现HdfDriverEntry成员函数（Bind，Init，Release）。
- 自定义结构体参考。
- 自定义结构体参考
从驱动的角度看，自定义结构体是参数和数据的载体，而且uart_config.hcs文件中的数值会被HDF读入通过DeviceResourceIface来初始化结构体成员，一些重要数值也会传递给核心层对象，例如设备号等。
```
struct UartPl011Port { //接口相关的结构体
struct UartPl011Port { // 接口相关的结构体
int32_t enable;
unsigned long physBase; //物理地址
uint32_t irqNum; //中断号
uint32_t defaultBaudrate;//默认波特率
uint32_t flags; //标志信号，下面三个宏与之相关
unsigned long physBase; // 物理地址
uint32_t irqNum; // 中断号
uint32_t defaultBaudrate;// 默认波特率
uint32_t flags; // 标志信号，下面三个宏与之相关
#define PL011_FLG_IRQ_REQUESTED (1 << 0)
#define PL011_FLG_DMA_RX_REQUESTED (1 << 1)
#define PL011_FLG_DMA_TX_REQUESTED (1 << 2)
struct UartDmaTransfer *rxUdt; //DMA传输相关
struct UartDriverData *udd; //见下
struct UartDmaTransfer *rxUdt; // DMA传输相关
struct UartDriverData *udd; // 见下
};
struct UartDriverData { //数据传输相关的结构体
struct UartDriverData { // 数据传输相关的结构体
uint32_t num;
uint32_t baudrate; //波特率（可设置）
struct UartAttribute attr; //数据位、停止位等传输属性相关
struct UartTransfer *rxTransfer; //缓冲区相关，可理解为FIFO结构
wait_queue_head_t wait; //条件变量相关的排队等待信号
int32_t count; //数据数量
int32_t state; //uart控制器状态
uint32_t baudrate; // 波特率（可设置）
struct UartAttribute attr; // 数据位、停止位等传输属性相关
struct UartTransfer *rxTransfer; // 缓冲区相关，可理解为FIFO结构
wait_queue_head_t wait; // 条件变量相关的排队等待信号
int32_t count; // 数据数量
int32_t state; // UART控制器状态
#define UART_STATE_NOT_OPENED 0
#define UART_STATE_OPENING 1
#define UART_STATE_USEABLE 2
#define UART_STATE_SUSPENED 3
uint32_t flags; //状态标志
uint32_t flags; // 状态标志
#define UART_FLG_DMA_RX (1 << 0)
#define UART_FLG_DMA_TX (1 << 1)
#define UART_FLG_RD_BLOCK (1 << 2)
RecvNotify recv; //函数指针类型，指向串口数据接收函数
struct UartOps *ops; //自定义函数指针结构体，详情见device/hisilicon/drivers/uart/uart_pl011.c
void *private; //一般用来存储UartPl011Port首地址，方便调用
RecvNotify recv; // 函数指针类型，指向串口数据接收函数
struct UartOps *ops; // 自定义函数指针结构体，详情见device/hisilicon/drivers/uart/uart_pl011.c
void *private; // 一般用来存储UartPl011Port首地址，方便调用
};
// UartHost是核心层控制器结构体，其中的成员在Init函数中会被赋值
......@@ -204,8 +204,8 @@ UART模块适配HDF框架的三个环节是配置属性文件，实例化驱动
struct HdfDeviceObject *device;
uint32_t num;
OsalAtomic atom;
void *priv; //一般存储厂商自定义结构体首地址，方便后者被调用
struct UartHostMethod *method; //核心层钩子函数，厂商需要实现其成员函数功能并实例化
void *priv; // 一般存储厂商自定义结构体首地址，方便后者被调用
struct UartHostMethod *method; // 核心层钩子函数，厂商需要实现其成员函数功能并实例化
};
```
- UartHost成员回调函数结构体UartHostMethod的实例化，其他成员在Bind函数中初始化。
......@@ -231,13 +231,13 @@ UART模块适配HDF框架的三个环节是配置属性文件，实例化驱动
入参：
HdfDeviceObject 这个是整个驱动对外暴露的接口参数，具备 HCS 配置文件的信息。
HdfDeviceObject是整个驱动对外暴露的接口参数，具备HCS配置文件的信息。
返回值：
HDF_STATUS相关状态 （下表为部分展示，如需使用其他状态，可见//drivers/framework/include/utils/hdf_base.h中HDF_STATUS 定义）。
HDF_STATUS相关状态（下表为部分展示，如需使用其他状态，可参见//drivers/framework/include/utils/hdf_base.h中HDF_STATUS定义）。
**表2** Bind函数入参和返回值
**表2** HDF_STATUS返回值说明
| 状态(值) | 问题描述 |
| -------- | -------- |
......@@ -258,19 +258,19 @@ UART模块适配HDF框架的三个环节是配置属性文件，实例化驱动
static int32_t HdfUartDeviceBind(struct HdfDeviceObject *device)
{
...
return (UartHostCreate(device) == NULL) ? HDF_FAILURE : HDF_SUCCESS;//【必须做】调用核心层函数 UartHostCreate
return (UartHostCreate(device) == NULL) ? HDF_FAILURE : HDF_SUCCESS;// 【必须做】调用核心层函数 UartHostCreate
}
//uart_core.c 核心层 UartHostCreate 函数说明
// uart_core.c核心层UartHostCreate函数说明
struct UartHost *UartHostCreate(struct HdfDeviceObject *device)
{
struct UartHost *host = NULL; //新建 UartHost
struct UartHost *host = NULL; // 新建UartHost
...
host = (struct UartHost *)OsalMemCalloc(sizeof(*host));//分配内存
...
host->device = device; //【必要】使HdfDeviceObject与UartHost可以相互转化的前提
device->service = &(host->service);//【必要】使HdfDeviceObject与UartHost可以相互转化的前提
host->device->service->Dispatch = UartIoDispatch;//为 service 成员的 Dispatch 方法赋值
OsalAtomicSet(&host->atom, 0); //原子量初始化或者原子量设置
host->device = device; // 【必要】使HdfDeviceObject与UartHost可以相互转化的前提
device->service = &(host->service);// 【必要】使HdfDeviceObject与UartHost可以相互转化的前提
host->device->service->Dispatch = UartIoDispatch;// 为service成员的Dispatch方法赋值
OsalAtomicSet(&host->atom, 0); // 原子量初始化或者原子量设置
host->priv = NULL;
host->method = NULL;
return host;
......@@ -281,7 +281,7 @@ UART模块适配HDF框架的三个环节是配置属性文件，实例化驱动
入参：
HdfDeviceObject 是整个驱动对外暴露的接口参数，具备 HCS 配置文件的信息。
HdfDeviceObject是整个驱动对外暴露的接口参数，具备HCS配置文件的信息。
返回值：
......@@ -299,38 +299,38 @@ UART模块适配HDF框架的三个环节是配置属性文件，实例化驱动
struct UartHost *host = NULL;
HDF_LOGI("%s: entry", __func__);
...
host = UartHostFromDevice(device);//通过service成员后强制转为UartHost，赋值是在Bind函数中
host = UartHostFromDevice(device);// 通过service成员后强制转为UartHost，赋值是在Bind函数中
...
ret = Hi35xxAttach(host, device); //完成UartHost对象的初始化，见下
ret = Hi35xxAttach(host, device); // 完成UartHost对象的初始化，见下
...
host->method = &g_uartHostMethod; //UartHostMethod的实例化对象的挂载
host->method = &g_uartHostMethod; // UartHostMethod的实例化对象的挂载
return ret;
}
//完成 UartHost 对象的初始化
// 完成 UartHost 对象的初始化
static int32_t Hi35xxAttach(struct UartHost *host, struct HdfDeviceObject *device)
{
int32_t ret;
//udd 和 port 对象是厂商自定义的结构体对象，可根据需要实现相关功能
// udd和port对象是厂商自定义的结构体对象，可根据需要实现相关功能
struct UartDriverData *udd = NULL;
struct UartPl011Port *port = NULL;
...
// 【必要相关功能】步骤【1】~【7】主要实现对 udd 对象的实例化赋值，然后赋值给核心层UartHost对象上
// 【必要】步骤【1】~【7】主要实现对 udd 对象的实例化赋值，然后赋值给核心层UartHost对象
udd = (struct UartDriverData *)OsalMemCalloc(sizeof(*udd));//【1】
...
port = (struct UartPl011Port *)OsalMemCalloc(sizeof(struct UartPl011Port));//【2】
...
udd->ops = Pl011GetOps();//【3】设备开启、关闭、属性设置、发送操作等函数挂载
udd->recv = PL011UartRecvNotify;//【4】数据接收通知函数（条件锁机制）挂载
udd->count = 0; //【5】
port->udd = udd; //【6】使UartPl011Port与UartDriverData可以相互转化的前提
ret = UartGetConfigFromHcs(port, device->property);//【必要】 此步骤是将 HdfDeviceObject 的属性传递给厂商自定义结构体
udd->ops = Pl011GetOps();// 【3】设备开启、关闭、属性设置、发送操作等函数挂载
udd->recv = PL011UartRecvNotify;// 【4】数据接收通知函数（条件锁机制）挂载
udd->count = 0; // 【5】
port->udd = udd; // 【6】使UartPl011Port与UartDriverData可以相互转化的前提
ret = UartGetConfigFromHcs(port, device->property);// 将HdfDeviceObject的属性传递给厂商自定义结构体
// 用于相关操作，示例代码见下
...
udd->private = port; //【7】
host->priv = udd; //【必要】使UartHost与UartDriverData可以相互转化的前提
host->num = udd->num;//【必要】uart 设备号
UartAddDev(host); //【必要】核心层uart_dev.c 中的函数，作用：注册了一个字符设备节点到vfs， 这样从用户态可以通过这个虚拟文件节点访问uart
host->priv = udd; // 【必要】使UartHost与UartDriverData可以相互转化的前提
host->num = udd->num;// 【必要】UART设备号
UartAddDev(host); // 【必要】核心层uart_dev.c 中的函数，作用：注册一个字符设备节点到vfs，这样从用户态可以通过这个虚拟文件节点访问UART
return HDF_SUCCESS;
}
......@@ -340,7 +340,7 @@ UART模块适配HDF框架的三个环节是配置属性文件，实例化驱动
struct UartDriverData *udd = port->udd;
struct DeviceResourceIface *iface = DeviceResourceGetIfaceInstance(HDF_CONFIG_SOURCE);
...
//通过请求参数提取相应的值，并赋值给厂商自定义的结构体
// 通过请求参数提取相应的值，并赋值给厂商自定义的结构体
if (iface->GetUint32(node, "num", &udd->num, 0) != HDF_SUCCESS) {
HDF_LOGE("%s: read busNum fail", __func__);
return HDF_FAILURE;
......@@ -353,7 +353,7 @@ UART模块适配HDF框架的三个环节是配置属性文件，实例化驱动
入参：
HdfDeviceObject 是整个驱动对外暴露的接口参数，具备 HCS 配置文件的信息。
HdfDeviceObject是整个驱动对外暴露的接口参数，具备HCS配置文件的信息。
返回值：
......@@ -361,7 +361,7 @@ UART模块适配HDF框架的三个环节是配置属性文件，实例化驱动
函数说明：
该函数需要在驱动入口结构体中赋值给 Release 接口， 当HDF框架调用Init函数初始化驱动失败时，可以调用 Release 释放驱动资源， 该函数中需包含释放内存和删除控制器等操作。所有强制转换获取相应对象的操作前提是在Init函数中具备对应赋值的操作。
该函数需要在驱动入口结构体中赋值给Release接口，当HDF框架调用Init函数初始化驱动失败时，可以调用Release释放驱动资源，该函数中需包含释放内存和删除控制器等操作。所有强制转换获取相应对象的操作前提是在Init函数中具备对应赋值的操作。
```
......@@ -369,12 +369,12 @@ UART模块适配HDF框架的三个环节是配置属性文件，实例化驱动
{
struct UartHost *host = NULL;
...
host = UartHostFromDevice(device);//这里有HdfDeviceObject到UartHost的强制转化，通过service成员，赋值见Bind函数
host = UartHostFromDevice(device);// 这里有HdfDeviceObject到UartHost的强制转化，通过service成员，赋值见Bind函数
...
if (host->priv != NULL) {
Hi35xxDetach(host); //厂商自定义的内存释放函数，见下
Hi35xxDetach(host); // 厂商自定义的内存释放函数，见下
}
UartHostDestroy(host); //调用核心层函数释放host
UartHostDestroy(host); // 调用核心层函数释放host
}
static void Hi35xxDetach(struct UartHost *host)
......@@ -382,18 +382,18 @@ UART模块适配HDF框架的三个环节是配置属性文件，实例化驱动
struct UartDriverData *udd = NULL;
struct UartPl011Port *port = NULL;
...
udd = host->priv; //这里有UartHost到UartDriverData的转化
udd = host->priv; // 这里有UartHost到UartDriverData的转化
...
UartRemoveDev(host);//VFS注销
port = udd->private;//这里有UartDriverData到UartPl011Port的转化
UartRemoveDev(host);// VFS注销
port = udd->private;// 这里有UartDriverData到UartPl011Port的转化
if (port != NULL) {
if (port->physBase != 0) {
OsalIoUnmap((void *)port->physBase);//地址反映射
OsalIoUnmap((void *)port->physBase);// 地址反映射
}
OsalMemFree(port);
udd->private = NULL;
}
OsalMemFree(udd);//释放UartDriverData
OsalMemFree(udd);// 释放UartDriverData
host->priv = NULL;
}
```
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