引 言
      隨著嵌入式系統(tǒng)及集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，針對移動手持終端的專用芯片獲得了長足發(fā)展。芯片的RAM和ROM的容量越大，在上面跑操作系統(tǒng)也越來越容易。Linux是當(dāng)今流行的操作系統(tǒng)之一。由于其內(nèi)核健壯、運(yùn)行高效、源碼開放，并且Linux是免費(fèi)的操作系統(tǒng)，再加上其良好的可移植性等技術(shù)優(yōu)勢，使其已經(jīng)成為嵌入式操作系統(tǒng)的主流。設(shè)備驅(qū)動程序是Linux操作系統(tǒng)中的一個重要的組成部分，現(xiàn)在不斷升級的Linux內(nèi)核中，增加最多的就是驅(qū)動程序。由于Linux是開放源代碼的，給我們提供了一個絕好的機(jī)會來分析和改造設(shè)備驅(qū)動程序，使其滿足自己的特殊應(yīng)用，這樣在嵌入式產(chǎn)品中，就可以為自己特有的外圍設(shè)備編寫一個設(shè)備驅(qū)動程序。由于IrDA技術(shù)的蓬勃發(fā)展，提供了各種信息家電設(shè)備之間的無線連接的最佳選擇，紅外數(shù)據(jù)傳輸，成本低廉、連接方便、簡單易用、結(jié)構(gòu)緊湊，在小型嵌入式移動設(shè)備中也得到了廣泛的應(yīng)用。配備有紅外技術(shù)移動電話、個人數(shù)字助理、筆記本電腦都已登陸市場，因此，嵌入式設(shè)備的IrDA模塊的開發(fā)有著廣闊的市場前景。
      本文將詳細(xì)講解基于Inte1的PXA255處理器的Sitsang開發(fā)平臺紅外模塊的設(shè)計，其中包括Linux下的IrDA驅(qū)動程序的開發(fā)和基于MC68HC908AP64紅外發(fā)射器的軟硬件設(shè)計兩個部分。

1 Linux下IrDA模塊的設(shè)計
1.1 Linux下的設(shè)備驅(qū)動程序簡介
      系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)內(nèi)核和應(yīng)用程序之間的接口，驅(qū)動程序是操作系統(tǒng)內(nèi)核和機(jī)器硬件之間的接El，也是應(yīng)用層和實(shí)際硬件設(shè)備之間的軟件。一個驅(qū)動程序就是一個函數(shù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的集合，它的目的就是實(shí)現(xiàn)一個簡單的管理設(shè)備的接口。內(nèi)核用這個接口請求驅(qū)動程序控制設(shè)備的I／O操作。設(shè)備驅(qū)動程序為應(yīng)用程序屏蔽了硬件的細(xì)節(jié)，這樣在應(yīng)用程序看來，硬件設(shè)備只是一個設(shè)備文件，應(yīng)用程序可以像操作普通文件一樣對硬件設(shè)備進(jìn)行操作。Linux操作系統(tǒng)支持三種不同類型的設(shè)備，即字符設(shè)備、塊設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)接口，相應(yīng)地有三種類型的設(shè)備驅(qū)動程序。本文主要討論字符型設(shè)備的驅(qū)動程序。設(shè)備驅(qū)動程序是內(nèi)核的一部分，主要完成以下的功能：
    ①對設(shè)備初始化和釋放；
    ②把數(shù)據(jù)從內(nèi)核傳送到硬件和從硬件讀取數(shù)據(jù)；
    ③讀取應(yīng)用程序傳送給設(shè)備文件的數(shù)據(jù)和回送應(yīng)用程序請求的數(shù)據(jù)；
    ④檢測和處理設(shè)備出現(xiàn)的錯誤。
    由于應(yīng)用程序是通過設(shè)備文件同硬件打交道，對設(shè)備文件的操作方式不外乎就是一些系統(tǒng)調(diào)用，如open、read、write、close等等。Linux操作系統(tǒng)是通過一組固定的接口把系統(tǒng)調(diào)用和驅(qū)動程序關(guān)聯(lián)起來的。這組入口點(diǎn)是由每個設(shè)備的設(shè)備驅(qū)動程序組成了一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來向系統(tǒng)提供的，它提供了字符型設(shè)備驅(qū)動程序所需的操作。這是一個非常關(guān)鍵的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：
struet file_operations{
    struct modul*owner；
    loft t(*llseek)(struet file*10flf_t，int)；
    ssize t(*read)(struct file*，char*,size_t，10ff_t)；
    ssize tf*write)(struct file*，const char*size_t，10ff_t*)；
    int f*readdir)(struct file*，void*，filldir_t)；
    unsigned int(*poll)(struct file*，struct poll_table_struct*)；
    int(*ioctl)(struct inode*．struct file*，unsigned int，unsigned long)；
    int(*mmap)(struet file*,struct vm_area_struct*)
    int(*open)(struct inode*，stmct file*)；
    int(*flush)(struct nle*);
    int(*release)(struct inode*，stmct file*);
      這個結(jié)構(gòu)的每一個成員的名字都對應(yīng)著一個系統(tǒng)調(diào)月。應(yīng)用程序利用系統(tǒng)調(diào)用在對設(shè)備文件進(jìn)行諸如read／write操作時，系統(tǒng)調(diào)用通過設(shè)備文件的主設(shè)備號找到相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序，然后讀取這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相應(yīng)的函數(shù)指針，接著把控制權(quán)交給該函數(shù)。這是Linux的設(shè)備驅(qū)動程序工作的基本原理。既然是這樣，編寫設(shè)備驅(qū)動程序的主要工作就是編寫子函數(shù)，并填充me_operations的各個域。多數(shù)情況下，只需為上面結(jié)構(gòu)中的少數(shù)方法編寫服務(wù)函數(shù)，其它均設(shè)為NULL。
      已經(jīng)提到，應(yīng)用程序是通過設(shè)備文件來與實(shí)際的硬件打交道的。每個設(shè)備文件都有其文件屬性(c／b)，表示是字符設(shè)備還是塊設(shè)備。另外每個文件都有兩個設(shè)備號:第一個是主設(shè)備號，標(biāo)識驅(qū)動程序；第二個是從設(shè)備號，標(biāo)識使用同一個設(shè)備驅(qū)動程序的不同的硬件設(shè)備，比如有兩個軟盤，就可以用從設(shè)備號來區(qū)分它們。設(shè)備文件的主設(shè)備號必須與設(shè)備驅(qū)動程序在登記時申請的主設(shè)備號一致，否則用戶進(jìn)程將無法訪問