HAL简介及开发应用程序.ppt

HAL简介与开发应用程序 HAL简介与开发应用程序 6.1 硬件抽象层(HAL) 介绍 6.2 使用HAL开发应用程序 6.1 硬件抽象层(HAL) 介绍 1、什么是HAL： ——硬件抽象层 HAL提供了一个非线程的、类似UNIX的 C/C++运行环境 HAL系统库为嵌入式系统中的外围设备 提供接口程序 HAL应用程序接口（API）和ANSI C标准 库综合在一起，使用户用类似C语言的库 函数来访问硬件设备或文件，如printf() 2、HAL的生成： NiosⅡIDE 自动创建和管理HAL文件。 它是用户在NiosⅡIDE中创建一个新的工程时 由IDE基于用户在SOPC Builder中创建的 NiosⅡ处理器系统（PTF文件）自动生成并且 管理HAL文件 HAL和SOPC Builder紧密相关，如果硬件配置 有了变化，HAL设备驱动配置也会自动随之 改动，从而避免了由于底层硬件的变化而产生 的程序错误。 3、HAL提供的服务： 同newlib ANSI C标准库集成——提供用户熟悉的 C标准库函数 驱动程序——提供对系统中每个设备的访问 HAL API——提供统一的标准的接口程序(如设备访问，中断处理) 系统初始化——在main函数执行之前，执行处理器和 运行环境的初始化的任务 设备初始化——在main()函数执行前，例化和初始化 系统中的每个设备 4、HAL的结构： 每个设备驱动管理一个硬件设备。HAL为SOPC Builder的每一个需要驱动程序的设备实例化一个驱动程序。在Nios II 开发环境中，一个设备驱动和一个特定的SOPC Builder设备相关联 Nios II HAL 的结构 5、HAL支持的通用设备模型 ——HAL强大功 能的核心 文件子系统 DMA设备 定时器设备 Flash存储设备 以太网设备 字符型设备 通用设备模型 （UART）串行发送和/或 接收字符的硬件外设 （只读文档系统）提供访问存储在 物理设备中的文件的一种机制， 其驱动程序可以直接访问底层 的设备，或使用一个单独的设备 驱动程序 （DMA控制器核）执行大 批量数据传输的外设 （定时器核）对时钟脉冲计数， 并且能够产生周期性 的中断请求外设 （通用Flash接口芯片等） 使用特殊的编程协议进行 存储数据的非易失存储设备 （以太网MAC控制器） 对网络协议栈(TCP/IP协 议栈)提供以太网连接的访问 我们用HAL做什么？ 通信桥梁 SOPC BUILDER NIOS II IDE 自动更新 HAL简介与开发应用程序 6.1 硬件抽象层(HAL)系统介绍 6.2 使用HAL开发应用程序 6.2使用HAL开发应用程序 嵌入式系统的软件开发可分为2部分： 应用程序开发： 用户软件开发的主要部分，包括系统的主程序main()和其它子程序。 驱动程序： 直接和底层硬件的宏定义打交道。 6.2 使用HAL开发应用程序 Nios II IDE 工程结构 Nios II IDE工程结构 6.2 使用HAL开发应用程序 Nios II IDE 工程结构 一个Nios II IDE工程 用户工程文件夹 HAL系统库文件夹 6.2 使用HAL开发应用程序 与目标系统相关的system.h系统描述文件 System.h文件构成过程 一部分描述系统库的设置信息； 另一部分给出了每个外围设备的相信信息； 6.2 使用HAL开发应用程序 与目标系统相关的system.h系统描述文件 程序清单6.1 system.h描述的UART设备 #define UART_NAME /dev/uart //UART的设备名称及所在路径，open()等文件操作函数可以通//过UART_NAME开打一个UART设备 #define UART_TYPE altera_avalon_uart //描述了UART内核的类型，应用程序员可不关心 #define UART_BASE 0 //UART设备的寄存器基地址，驱动程序可以根据该地址对//UART寄存器进行访问 #define UART_IRQ 1 // UART设备的中断号,系统据此判别中断来自UART设备 #define UART_BAUD 11