基于WinCE的I2C驱动程序设计

• IIC控制寄存器，IICCON（物理地址0X54000000，内存映射后的虚拟地址）；
• IIC控制/状态寄存器，IICSTAT（物理地址0X54000004）；
• IIC数据寄存器，IICDS（物理地址0X54000008）；
• IIC地址寄存器，IICADD（物理地址0X5400000C）。

    本设计主要是CPU工作在主模式下与下面的I2C接口设备进行通信。

2 Windows CE系统驱动特点

    Windows CE.net驱动有两种模型：本机设备驱动程序和流接口驱动程序。本机设备驱动适于集成到基于Windows CE.net平台的设备。这些设备驱动程序是一些硬件所必需的，是由原始设备制造商创建的，用以驱动如键盘、触摸屏、音频设备等，往往在设备售出后就不会再更换，如通用LED驱动、电源驱动、键盘驱动和显示驱动等都是本机设备驱动。对于本机设备驱动程序，Platform Builder提供了一些驱动程序样本，目的是为了方便开发人员快速开发出自己的驱动程序。当Win CE系统启动时,本地设备驱动程序将被加载到系统的内存中。本地驱动程序的开发分为分层驱动和单片驱动程序。分层驱动要利用微软提供的与应用程序通信的上层，称为模块驱动程序层MDD（Model Device Driver）。MDD层通过设备驱动程序接口DDI（Device Driver Interface）与应用程序通信，开发驱动程序通常不修改MDD层，主要关心与具体硬件相关的下层，依赖平台的设备驱动程序层PDD（Platform Dependent Driver）, PDD层通过设备驱动服务接口（Device Driver Service Provider Interface）直接管理硬件。流接口设备驱动程序（指可安装的启动程序）可以由第三方生产商提供，以支持添加到系统中的设备。Windows CE下的设备驱动程序在与应用程序相同的保护级上工作。当系统启动时，大多数驱动程序是由设备管理进程（DEVICE.EXE）加载的，所有这些驱动程序将共享同一个进程地址空间。

3 I2C总线底

    层驱动设计

    I2C总线驱动是放在Windows CE操作系统的内核下层，位于OEM Adaptation Layer（OAL）层的一个真正的驱动。

3.1 初始化I2C中断和编写ISR例程

    I2C的通信是通过操作I2C的寄存器进行的。在I2C通信中主要对上面介绍的4个寄存器进行读写。通过读写这些寄存器中的命令状态字可以检测和控制I2C总线的行为。在Windows CE.net下，首先要在文件oalintr.h添加I2C的中断号的宏定义：

#defineSYSINTR_I2C(SYSINTR_FIRMWARE+19)

    然后在文件cfw.c的文件中添加I2C中断的初始化，禁止和复位。具体代码如下:

    在OEMInterruptEnable函数中加入

case SYSINTR_IIC:
s2410INT->rSRCPND=BIT_IIC;
if (s2410INT->rINTPND & BIT_IIC) s2410INT->rINTPND = BIT_IIC;
s2410INT->rINTMSK&=
~BIT_IIC;
break;
在OEMInterruptDisable函数中加入
case SYSINTR_IIC:
s2410INT->rINTMSK|= BIT_IIC;
break;

    在armint.c文件中添加ISR程序，处理中断发生后返回定义的中断号。具体代码如下:

    在OEMInterruptHandler函数中添加

else if (IntPendVal == INTSRC_IIC) {
s2410INT->rSRCPND= BIT_IIC; /* 清除中断 */
if (s2410INT->rINTPND & BIT_IIC) s2410INT->rINTPND= BIT_IIC;
s2410INT->rINTMSK|= BIT_IIC; /* I2C中断禁止 */
return (SYSINTR_RTC_ALARM);
}

3.2 编写流驱动程序

    I2C总线驱动程序采用的是Win CE流驱动的标准形式。在IIC_Init的函数中，首先通过函数VirtualAlloc（）和VirtualCopy（），把芯片中针对I2C的物理地址和操作系统的虚存空间联系起来，对虚拟地址空间的操作就相当于对芯片的物理地址进行操作。地址映射的代码如下：

reg = (PVOID)VirtualAlloc(0, sz, MEM_RESERVE, PAGE_NOACCESS);
if (reg) {
if (!VirtualCopy(reg, addr, sz, PAGE_READWRITE | PAGE_NOCACHE )) {
RETAILMSG( DEBUGMODE,( TEXT( "Initializing interrupt nr" ) ) );
VirtualFree(reg, sz, MEM_RELEASE);
reg = NULL;
}
}

其中sz是申请的长度，addr是申请虚拟地址空间的实际物理地址在Win CE中的映射地址。

   然后对申请到的虚拟地址进行操作，安装Windows中的流驱动的模型进行驱动的编写，主要包括下面函数的编写。
IIC_Init（）

在函数中，主要是对I2C的初始化，主要语句如下：
v_pIICregs = ( volatile IICreg *)IIC_RegAlloc((PVOID)IIC_BASE, sizeof(IICreg));
v_pIOPregs = ( volatile IOPreg *)IOP_RegAlloc((PVOID)IOP_BASE, sizeof(IOPreg));
v_pIOPregs->rGPEUP|= 0xc000;
v_pIOPregs->rGPECON |= 0xa00000;
v_pIICregs->rIICCON = (1<<7) | (0<<6) | (1<<5) | (0xf);
v_pIICregs->rIICADD= 0x10;
v_pIICregs->rIICSTAT = 0x10;
VirtualFree( ( PVOID )v_pIOPregs,sizeof( IOPreg ),MEM_RELEASE );
v_pIOPregs = NULL;
if ( !S
tartDispatchThread( pIIcHead) )
{ IIC_Deinit( pIIcHead );return ( NULL );}在StartDispatchThread()函数中,主要是创建线程、关联事件和中断,主要语句如下:
InterruptInitialize( 36,pIicHead->hIicEvent,NULL,0 );//关联时间和中断
CreateThread( NULL,0,IicDispatchThread,pIicHead,0,NULL );//创建线程等待时间
在IicDispatchThread()函数中,主要是等待中断的产生,然后去执行：WaitReturn = WaitForSingleObject( pIicHead->hIicEvent,INFINITE );
IicEventHandler( pIicHead );//事件处理函数
InterruptDone( 36 );

    最后，在函数IIC_Open、IIC_Read、IIC_Write中，对各个寄存器进行操作，进行数据的赋值,得到I2C读取的数据和发送数据。

4 I2C驱动的封装和添加到Windows CE中

    通过上面的工作，能编译一个DLL函数，但这还不能叫流接口驱动程序。因为它的接口函数还没有导出，还需要告诉链接程序需要输出什么样的函数，为此要建立一个自己的def文件，可以用记事本建一个，取名mydrive.Def：

LIBRARY MyDriver
EXPORTS
IIC_Close
IIC_Deinit
IIC_Init
IIC_IOControl
IIC_Open
IIC_PowerDown
IIC_PowerUp
IIC_Read
IIC_Seek
IIC_Write

    然后同样用记事本编写一个注册表文件，取名为mydrive.reg:

[HKEY_LOCAL_MACHINEDriversBuiltInSTRINGS]
Index"=dword:1
Prefix"="IIC"
Dll"="MyDriver.dll"
Order"=dword:0

    最后编写自己的CEC文件。主要是添加一个Build Method，任务是复制注册表到Win CE的系统目录下面。加一个Bib File，其主要功能是把编译的mydrive.dll文件添加到系统内核中去。保存写好的CEC文件。打开Platform Builder，打开“File”菜单，添加刚刚编写的CEC特征到系统选项中去。生成系统的时候，添加自己的CEC特性，就可以包含刚刚编写的I2C驱动了。

    以上介绍了Win CE的驱动结构，并给出了基于Win CE的 I2C驱动程序部分源代码。实验证明该设计是可行的。