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设计说明

5 Dec 2024
Read time: 3 minute(s)

源码说明

源代码位于 bsp/artinchip/

  • bsp/artinchip/drv/mtop/drv_mtop.c,MTOP Driver 层实现

  • bsp/artinchip/include/drv/drv_mtop.h,MTOP Drive 层头文件

  • bsp/artinchip/hal/mtop/hal_mtop.c,MTOP HAL 层实现

  • bsp/artinchip/include/hal/hal_mtop.h,MTOP HAL 层接口头文件

模块架构

RTOS 系统中没有对应的设备框架来支持特定的硬件设备,此时可以将 MTOP 作为一个 Miscellaneous device 注册到 RTOS 上实现对特定硬件的管理。

将 MTOP 作为一种通用设备注册到 RTOS 上可以让开发者在 RTOS 环境下灵活地管理和操作自定义或不常见的硬件设备,也可以在 RTOS 环境中添加新的设备类型,而无需修改底层的 RTOS 代码。

即使没有 RTOS,使用 HAL 层也可以支持 baremetal 方式的应用场景。这种情况下,HAL 层提供了基本的硬件操作接口,使得应用程序可以在没有操作系统的情况下直接控制硬件。

关键流程设计

初始化流程

MTOP 驱动的初始化接口通过 INIT_BOARD_EXPORT(drv_mtop_init) 完成注册,其中主要步骤有:

  1. 初始化模块的时钟 (clk)。

    时钟 (clk) 是硬件模块正常工作的基础,因此首先需要初始化模块的时钟。

  2. 注册接收回调函数。

    为了处理接收到的数据,需要注册一个回调函数。这个回调函数将在数据到达时被调用。

  3. 注册中断。

    中断是硬件与软件通信的重要机制,通过注册中断可以确保在特定事件发生时及时响应。

数据结构设计

mtop_dev
属于 Driver 层数据结构,记录 MTOP 控制器配置信息:
struct mtop_dev {
    struct rt_device dev;
    struct aic_mtop_dev mtop_handle;
    char *name;
};
aic_mtop_dev
属于 HAL 层数据结构,记录 MTOP 的通道分组和端口配置信息:
struct aic_mtop_dev {
    unsigned long reg_base;
    IRQn_Type irq_num;
    uint32_t clk_id;
    uint8_t grp;
    uint8_t prt;
    port_bandwidth port_bw[MTOP_GROUP_MAX * MTOP_PORT_MAX];
    void (*callback)(struct aic_mtop_dev *phandle, void *arg);
    void *arg;
};

typedef struct port_bandwidth_t {
    u32 wcnt;
    u32 rcnt;
}port_bandwidth;

接口设计

1. mtop_ops_init
函数原型 rt_err_t mtop_ops_init(rt_device_t dev)
功能说明 MTOP 控制器的初始化
参数定义 dev - 指向 MTOP 设备
返回值 0,成功
注意事项 -
2. mtop_ops_open
函数原型 rt_err_t mtop_ops_open(rt_device_t dev)
功能说明 打开 MTOP 设备
参数定义 dev - 指向 MTOP 设备
返回值 0,成功
注意事项 -
3. mtop_ops_close
函数原型 rt_err_t mtop_ops_close(rt_device_t dev)
功能说明 关闭 MTOP 设备
参数定义 dev - 指向 MTOP 设备
返回值 0,成功
注意事项 -
4. mtop_ops_control
函数原型 rt_err_t mtop_ops_control(rt_device_t *dev, int cmd, void *args)
功能说明 MTOP 驱动的 ioctl 接口
参数定义
dev - 指向 MTOP 设备
cmd - ioctl 命令码1
args - ioctl 命令相应的参数
返回值 0,成功;<0,失败
注意事项 -
MTOP 的 cmd 命令码的定义如下所示,详见 bsp/arcinchip/include/drv/aic_drv_mtop.h
enum {
    MTOP_SET_PERIOD_MODE, // 设置周期模式
    MTOP_ENABLE,    // 启用 MTOP
};

HAL 层接口设计

HAL 层的函数接口声明存放在 aic_hal_mtop.h 中,主要接口有:
int hal_mtop_init(struct aic_mtop_dev *phandle);
int hal_mtop_deinit(struct aic_mtop_dev *phandle);
void hal_mtop_enable(struct aic_mtop_dev *phandle);
void hal_mtop_irq_enable(struct aic_mtop_dev *phandle);
irqreturn_t hal_mtop_irq_handler(int irq_num, void *can_handle);
void hal_mtop_set_period_cnt(struct aic_mtop_dev *phandle, uint32_t period_cnt);
void hal_mtop_attach_callback(struct aic_mtop_dev *phandle, void *callback, void *arg);
void hal_mtop_detach_callback(struct aic_mtop_dev *phandle);
1 命令码可以在代码中使用,以便调用相应的功能。