预先设计NiosIIIO驱动和HALAPI.PDF

预先设计的Nios II I/O驱动和HAL API 1 HAL概述 除了通用的I/O 内核，A ltera也提供了一些用于访问底层硬 件的预先设计的设备驱动程序和软件库。这些驱动程序和 软件库都被整合到硬件抽象层 （HA L ）框架下。软件工程 师可以方便地使用这些系统库来访问底层硬件，而无需关 心底层硬件的实现细节。因此对于通用的I/O功能，应用程 序便可使用API函数或者C库函数与I/O设备交互。 前续课程为闪烁LED系统开发了特定的设备驱动程序，但 是这些驱动程序必须进行相应的修改才能用于其它的应用 之中，这将浪费大量的时间和精力。对于众多的通用I/O外 设，更好的方案是开发一套能够被多个应用所共享的灵活 且稳健的驱动程序。为了这个目的，Altera提供了一个框架， 即HAL。 2 桌面式嵌入式系统和准系统嵌入式系统 软件层次结构 桌面式嵌入式系统 准系统嵌入式系统 初始化过程 3 HAL范式 桌面式嵌入式系统 准系统嵌入式系统 基于HAL的 软件层次结构 4 设备类别 从HAL API的角度来看，设备可以分为两类： 1）通用设备 • 字符模式设备 • 定时器设备 • flash存储器设备 • DMA设备 • 以太网设备 • 文件子系统 2 ）非通用设备 非通用设备有特定于硬件的特性，其使用要求不 能很好地映射到任何一类HAL通用设备模型。 5 遵从HAL的设备驱动 遵从HAL的设备驱动包含以下几个部分： • 一组访问I/O寄存器的宏 • 一组跟踪实例化设备当前状态的变量 • 一个初始化设备的程序 • 一组用于控制设备以及与设备通信的程序 • 提供中断服务的程序 • 一个用于BSP集成的程序代码 6 _regs.h文件 HAL为每个I/O设备和每个寄存器定义了独一无二的读和写宏，其的基本格式是： IORD_dev_reg(base_address) IOWR_dev_reg(base_address, data) （dev和reg分别是I/O设备和寄存器的名字） 这些宏存放在标记为dev_regs.h的头文件中。 例如，altera_avalon_pio_regs.h文件包含了用于PIO核访问的宏。 #define IORD_ALTERA_AVALON_ PIO_ DATA(base) IORD(base, 0) #define IOWR_ALTERA_AVALON_ PIO_ DATA(base, data) IO