CF卡存储接口 - 基于ARM9和Linux的液晶驱动终端设计

　　3.3 CF卡存储接口

　　在图形界面的设计中需要运用到位图、字库等数据资源，系统通过FAT文件系统管理CF中数据，并且通过PC机将数据直接拷贝至CF卡。AT91RM9200与CF卡硬件接口连接如图3所示。

　　

　　4 软件设计

　　4.1 整体软件架构

　　系统软件可以使用Linux、VxWorks等操作系统，也可使用从直接操作低层硬件的前、后台软件。使用前、后台方式的软件虽然能够实现对硬件的充分利用，但使用操作系统增强了系统的可维护性与扩展性。系统在运行和使用过程中需要管理CF卡中的数据以及应用程序需要多线程支持，众多操作系统中，开源的Linux操作系统具有较为完善的文件系统与网络协议族，并且能较好的支持多线程程序，可满足设计需求。该系统使用的Linux内核版本为 2.4．2l，交叉编译工具链为ARM-Linux-cross-2．95．3。系统软件架构如图4所示。系统中，无论应用程序调用POSIX接口直接控制LCD显示还是通过MiniGUI间接控制LCD，最终都要调用相应的液晶控制器驱动接口函数，因此如何设计出一个S1D13506特殊硬件的驱动程序是整个软件设计的重点。

　　4.2 Framebuffer驱动的实现

　　Framebuffer是Linux内核中的一种驱动程序接口．这种接El将显示设备抽象为帧缓冲区。在应用程序中．将其映射到进程地址空间开辟的存储区域中，通过对存储区域进行的数据读写操作可以直接的反映在LCD上。在Linux2．4版本的内核中，Framebuffer被抽象为 linux＼drivers＼vide0下的fbcon．c文件，其主要依靠fb_info、fb_var_screeninfo、 fb_fix_screeninfo3个数据结构，这些结构定义在include／Linux／fb．h程序内。S1D13506基于 Framebuffer的设备驱动程序主要完成AT91RM9200 EBI总线的配置工作、S1D13506内部寄存器的初始化及Frambuffer中预定义的数据结构的填充。系统中使用的驱动程序是对EPSON公司 S1D13xxx系列显示控制器件Linux驱动程序修改完成。其初始化函数示意性代码如下：

　　int sldl3506fb_init（）

　　{

　　init_9200_bank（）； ／／初使化AT9lRM9200EBI总线

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

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

　　//将S1D13506的寄存器与显示存储的线性地址空间保存到显卡状态结构体

　　setsIdl3506_reg（）；//配置S1D13506显卡寄存器，并填充显卡状态数据结构

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

　　}

　　将驱动文件添加至Linux根目录下的drivers＼vide0目录中，并在当前目录下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移植过程中可将驱动程序静态编译到内核中。若要使MiniGUl支持Frame-buffer，需将MiniGUI．efg文件中GAL引擎设为Framebuffer，如gal_engine=fbcon

　　4.3 应用程序

　　在应用程序设计中，使用多线程可更好的协调串口接收、图像显示、数据存储以及超时处理等操作。终端中基于POSIX的应用程序由图形显示与串口命令解析组成，由于Linux操作系统中不同的线程之间可通过全局变量传递参数，应用程序中使用了一个全局的循环FIFO作为两个线程之间的命令缓冲区，采用两个静态数据缓冲区用于存放串口传来的图像数据资源，数据缓冲区大小与LCD分辨率和像素深度有关。命令循环FIFO管理结构如下所示。

　　系统中，基于Framebuffer的设备被映射为／dev／fb0文件，应用程序启动后，首先调用open（）函数打开设备，然后调用 mmap（）函数将显存影射到用户空间开辟的数据缓冲区内，初始化命令缓冲队列后，启动串口命令接收，接收到有效的串口命令后则执行相应的显示操作。

　　5 结语

　　目前，该终端可成功驱动SHARP LQ035Q3DG01、LQl04-V1DG21等多种分辨率18 bit接口LCD，并在某纺织厂的细纱机车速监控仪中得到应用。使用该终端可降低人机界面的设计难度，提高仪器仪表的开发效率，并且可进一步扩展网络视频播放及网络命令接口等功能，具有良好的市场前景和使用价值。