RT-Thread-[2024-RSOC]rt-thread 驱动框架编写以及调用RT-Thread问答社区

[2024-RSOC]rt-thread 驱动框架编写以及调用

发布于 2024-08-05 01:13:50 浏览：302 订阅该版

1. 概述
RT-Thread是一个开源的实时操作系统，其设备驱动模型包括IO设备管理层、设备驱动框架层和设备驱动层。这三个层次共同作用，提供了灵活的设备管理和访问机制。以下是这三个层次的关系和调用流程。

2. IO设备管理层
IO设备管理层是RT-Thread中最高层次的设备管理模块，主要职责是：

提供设备的注册、注销接口。
提供设备的打开、关闭、读取、写入等标准操作接口。
管理系统中所有的设备，维护设备列表。

3. 设备驱动框架层
设备驱动框架层为具体的设备驱动提供了统一的接口和抽象，实现了设备驱动的通用部分。它定义了设备的标准结构体和操作方法。

主要结构体和函数：

struct rt_device
包含设备类型、设备名称、设备操作方法等信息。
rt_device_ops
设备操作函数集，包括init(), open(), close(), read(), write(), control()等。
4. 设备驱动层
设备驱动层是具体设备的实现部分，负责实现设备的初始化、打开、关闭、读写和控制等操作。每个具体设备的驱动程序都需要实现rt_device_ops定义的接口。

主要步骤：

实现具体设备的操作函数。
初始化设备驱动结构体，并填充相关信息和操作函数。
注册设备到RT-Thread设备管理层。

学习I2c总线以及SPI总线的驱动，这个可以结合协议的时序以及驱动代码对比学习，需要查看手册按照协议的时序进行读取\写入数据。

注册一个led驱动
```c
#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>
#include <drv_gpio.h>

#if defined(BSP_USING_LED)

#define LOG_TAG "drv.led"
#include <drv_log.h>

#define GPIO_LED_PIN GET_PIN(F, 12)

typedef struct
{
    struct rt_device base_device; // 继承 rt_device 结构体
} led_device_t;

static led_device_t led_dev;

static rt_err_t led_init(rt_device_t dev)
{
    rt_pin_mode(GPIO_LED_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
    rt_pin_write(GPIO_LED_PIN, PIN_HIGH); // 默认关闭LED
    return RT_EOK;
}

// 设备打开函数
static rt_err_t led_open(rt_device_t dev, rt_uint16_t oflag)
{
    return RT_EOK;
}

// 设备关闭函数
static rt_err_t led_close(rt_device_t dev)
{
    return RT_EOK;
}

// 设备读函数（这里不实现，因为LED不支持读操作）
static rt_size_t led_read(rt_device_t dev, rt_off_t pos, void *buffer, rt_size_t size)
{
    return 0;
}

// 设备写函数
static rt_size_t led_write(rt_device_t dev, rt_off_t pos, const void *buffer, rt_size_t size)
{
    if (size != 1)
    {
        return 0;
    }

char state = *(char *)buffer;
    if (state == 1)
    {
        rt_pin_write(GPIO_LED_PIN, PIN_LOW); // 打开LED
    }
    else
    {
        rt_pin_write(GPIO_LED_PIN, PIN_HIGH); // 关闭LED
    }
    return size;
}

// 设备控制函数
static rt_err_t led_control(rt_device_t dev, int cmd, void *args)
{
    switch (cmd)
    {
    case 0:
        rt_pin_write(GPIO_LED_PIN, PIN_HIGH); // 关闭LED
        break;
    case 1:
        rt_pin_write(GPIO_LED_PIN, PIN_LOW); // 打开LED
        break;
    default:
        return -RT_ERROR;
    }
    return RT_EOK;
}

int rt_hw_led_device_init(void)
{
    rt_device_t device = &(led_dev.base_device);
    // 设置设备类型和设备标志
    device->type = RT_Device_Class_Char;
    device->rx_indicate = RT_NULL;
    device->tx_complete = RT_NULL;

// 设置设备操作接口
    device->init = led_init;
    device->open = led_open;
    device->close = led_close;
    device->read = led_read;
    device->write = led_write;
    device->control = led_control;

// 注册设备
    rt_err_t result = rt_device_register(device, "led", RT_DEVICE_FLAG_RDWR);
    if (result != RT_EOK)
    {
        LOG_E("Failed to register LED device");
        return -RT_ERROR;
    }
    return RT_EOK;
}

// 导出到自动初始化
INIT_DEVICE_EXPORT(rt_hw_led_device_init);

#endif

```