本帖最后由 FSL_TICS_ZJJ 于 2014-9-11 16:05 编辑

首先声明：以下都是我个人在MQX学习、使用过程中的一些见解，当然，里面可能会有一些说的不是很明白，我希望我扔出来的这块砖头，能引来他山之玉

在参考了MQX自带的内部Flash驱动中，我看到Flash其实可以分区进行不同区域来做驱动，比如我自己的这个驱动，就是将一个8M的SPI Flash分为两块，前2M是一块，后面6M是一块，而每个块我们都需要不同的参数来进行标记，我做了一个Flash Block的结构体如下：

1. typedef struct spi_flash_block
   
2. {
   
3.     char *block_name;                                //分块名称
   
4.     uint32_t block_start_address;                //块起始地址
   
5.     uint32_t block_end_address;                //块结束地址
   
6.     uint32_t sector_address;                 //当前操作扇区地址
   
7.     uint32_t sector_size;                        //驱动大小
   
8.     uint8_t *sector_buff;                        //CACHE指针
   
9.     bool sector_change_flag;                        //写标志
   
10. }SPI_FLASH_BLOCK, *SPI_FLASH_BLOCK_PTR;

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然后定义两个区，我将一个命名为系统区，另一个命名为用户区：

1. static SPI_FLASH_BLOCK spi_flash_block_descr[] = {
   
2.     {"system", 0x00000000, 0x001FFFFF, 0x00000000, SPI_MEMORY_SECTOR_SIZE, NULL, FALSE},
   
3.     {"user",   0x00200000, 0x007FFFFF, 0x00200000, SPI_MEMORY_SECTOR_SIZE, NULL, FALSE},
   
4.     {0,        0,          0,          0,          0,                      0         }
   
5. };

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当然还有一个比较重要的参数，就是SPI口了，这个参数可以用来改变SPI口，因为我的Flash挂接在SPI0上，所以如下定义：

1. #if BSP_SPI_MEMORY_CHANNEL == 0
   
2.         #define SPI_CHANNEL SPI0_BASE_PTR
   
3. #elif BSP_SPI_MEMORY_CHANNEL == 1
   
4.         #define SPI_CHANNEL SPI1_BASE_PTR
   
5. #elif BSP_SPI_MEMORY_CHANNEL == 2
   
6.         #define SPI_CHANNEL  SPI2_BASE_PTR
   
7. #else
   
8.      #error Unsupported SPI channel number. Please check settings of BSP_SPI_MEMORY_CHANNEL in BSP.
   
9. #endif

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而为了更方便将来对驱动的修改，我添加了一个公共的数据结构，虽然目前没有其它参数，但如果以后要使用，可以在此结构体里面添加：

1. 
   
2. typedef struct spi_flash_struct
   
3. {
   
4.     SPI_MemMapPtr SPIx;
   
5. }SPI_FLASH_STRUCT, *SPI_FLASH_STRUCT_PTR;

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好了，前期的准备工作我们做好了，接下来我们要做驱动了，其实OS的驱动不外乎就是几个函数，我要完成以下几个函数的编写：

1. _mqx_uint _spi_flash_install(char *identifier, SPI_FLASH_STRUCT const *init_ptr);
   
2. _mqx_int _spi_flash_init(const void *init_data_ptr, void **io_info_ptr_ptr);
   
3. _mqx_int _spi_flash_open(MQX_FILE_PTR fd_ptr, char *open_name_ptr, char *flags);
   
4. _mqx_int _spi_flash_close(MQX_FILE_PTR fd_ptr);
   
5. _mqx_int _spi_flash_read(MQX_FILE_PTR fd_ptr, char *data_ptr, _mqx_int num);
   
6. _mqx_int _spi_flash_write(MQX_FILE_PTR fd_ptr, char *data_ptr, _mqx_int num);
   
7. _mqx_int _spi_flash_ioctl(MQX_FILE_PTR fd_ptr, _mqx_uint cmd, void *param_ptr);
   
8. _mqx_int _spi_flash_uninstall(IO_DEVICE_STRUCT_PTR   io_dev_ptr);

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第一个当然是install函数，我写的函数如下：

1. _mqx_uint _spi_flash_install ( char *identifier, SPI_FLASH_STRUCT const   *init_ptr)
   
2. {
   
3.     SPI_FLASH_STRUCT_PTR spi_flash_data = _mem_alloc_system(sizeof(SPI_FLASH_STRUCT));        //定义了公共的变量
   
4.    [color=Red] spi_flash_init(spi_flash_data, NULL);                //初始化端口以及数据
   
5. [/color]    return (_io_dev_install_ext(                               //进行驱动注册
   
6.         identifier,
   
7.         _spi_flash_open,
   
8.         _spi_flash_close,
   
9.         _spi_flash_read,
   
10.         _spi_flash_write,
    
11.         _spi_flash_ioctl,
    
12.         _spi_flash_uninstall,
    
13.         spi_flash_data));
    
14. }

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这里我要注明一下，其实很多驱动都可以在驱动OPEN的时候再进行初始化，但是考虑到我初始里面有个公共的变量SPI口的选择，所以我将初始化功能放在了此处。此函数要在使用SPI Flash之前调用，用来注册驱动。使用方法：

1. _spi_flash_install("spi_flash:", NULL);

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第二个函数是相对install来说的，就是uninstall函数：

1. _mqx_int _spi_flash_uninstall( IO_DEVICE_STRUCT_PTR   io_dev_ptr)
   
2. {
   
3.     SPI_FLASH_STRUCT_PTR user_data = (SPI_FLASH_STRUCT_PTR)io_dev_ptr->DRIVER_INIT_PTR;
   
4.     _mem_free(user_data);        //因为在install函数中申请了内存，所以在此要将内存释放掉，不然会造成内存泄漏
   
5.     io_dev_ptr->DRIVER_INIT_PTR = NULL; //将驱动数据清空，防止野指针的出现
   
6.    return MQX_OK;
   
7. }

复制代码

第三个函数当然就是初始化了：

1. _mqx_int _spi_flash_init( const void  *init_data_ptr, void **io_info_ptr_ptr )
   
2. {
   
3.     SPI_FLASH_STRUCT_PTR user_data = (SPI_FLASH_STRUCT_PTR)init_data_ptr;
   
4.     user_data->SPIx = SPI_CHANNEL;
   
5.     hal_spi0_init(user_data->SPIx);
   
6.    
   
7.     return SPI_FLASH_OK;
   
8. }

复制代码
初始化函数就比较简单，我只是选择了SPI接口，然后配置硬件SPI口。

第四个函数是OPEN：

1. _mqx_int _spi_flash_open ( MQX_FILE_PTR fd_ptr, char   *open_name_ptr, char   *flags)
   
2. {
   
3.     SPI_FLASH_BLOCK_PTR user_block = NULL;
   
4.     int i = 0;
   
5.     for(i = 0; spi_flash_block_descr[i].block_name != 0; i++)
   
6.     {
   
7.         [color=Red]if(0 != strstr(open_name_ptr, spi_flash_block_descr[i].block_name))        //用块名称对块进行查找
   
8.         {
   
9.             user_block = (SPI_FLASH_BLOCK_PTR)_mem_alloc_system(sizeof(SPI_FLASH_BLOCK));         //找到块之后申请内存作为当前打开块的初始化数据
   
10.             memcpy(user_block, &(spi_flash_block_descr[i]), sizeof(SPI_FLASH_BLOCK));        //对块数据进行初始化
    
11.             fd_ptr->DEV_DATA_PTR = user_block;     //将块指针赋值给当前打开的驱动数据指针
    
12.             break;
    
13.         }
    
14. [/color]    }
    
15.     if(user_block == NULL)
    
16.     {
    
17.         return IO_ERROR;
    
18.     }
    
19.     user_block->sector_buff = _mem_alloc_system(user_block->sector_size);    //给CACHE申请内存
    
20.     fd_ptr->SIZE = user_block->block_end_address - user_block->block_start_address + 1;  //初始化当前驱动块的尺寸
    
21.     fd_ptr->LOCATION = user_block->block_start_address;   //初始化LOCATION
    
22.     read_sector(fd_ptr);  //初始化当前CACHE
    
23.     return MQX_OK;
    
24. }

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这个函数我也是参考原MQX中Flash驱动中的OPEN函数，这块有点说道，因为Flash分块了，所以在OPEN的时候需要做一件事情，驱动我目前要OPEN的是哪一个块，使用如下：

1. fopen("spi_flash:system", NULL);

复制代码
或者

1. fopen("spi_flash:user, NULL);

复制代码

第五个函数close，这个函数相对比较简单，就是释放Open时申请的所有资源，然后将指针清空：

1. _mqx_int _spi_flash_close ( MQX_FILE_PTR fd_ptr )
   
2. {
   
3.     SPI_FLASH_BLOCK_PTR user_block = (SPI_FLASH_BLOCK_PTR)fd_ptr->DEV_DATA_PTR;
   
4.     fflush(fd_ptr);
   
5.    [color=Red] _mem_free(user_block->sector_buff);
   
6.     _mem_free(user_block);
   
7.     fd_ptr->DEV_DATA_PTR = NULL;
   
8. [/color]    return MQX_OK;   
   
9. }

复制代码

第六个函数read，这个函数其实也没什么，直接从Flash中读数据，但是这里需要注意的是要改变CACHE的切换：

1. _mqx_int _spi_flash_read ( MQX_FILE_PTR fd_ptr,char   *data_ptr, _mqx_int   num )
   
2. {   
   
3.     SPI_FLASH_BLOCK_PTR user_block = (SPI_FLASH_BLOCK_PTR)fd_ptr->DEV_DATA_PTR;
   
4.     uint32_t sector_start = user_block->sector_address;
   
5.     uint32_t sector_next_start = user_block->sector_address + user_block->sector_size;
   
6.     uint8_t *buff_ptr;
   
7.     _mqx_int location = fd_ptr->LOCATION;
   
8.     _mqx_int over_num = num;
   
9.     _mqx_int read_num_one_time;
   
10.     do
    
11.     {
    
12.         if((location < sector_start) || (location >= sector_next_start))
    
13.         {
    
14.             [color=Red]uint32_t error = switching_sector(fd_ptr, location);                //如果地址范围超出当前CACHE，要进行切换
    
15. [/color]            if(error != SPI_FLASH_OK)
    
16.             {
    
17.                 return error;
    
18.             }
    
19.             sector_start = user_block->sector_address;
    
20.             sector_next_start = user_block->sector_address + user_block->sector_size;
    
21.         }
    
22.         buff_ptr = user_block->sector_buff + (location & (user_block->sector_size - 1));
    
23.         read_num_one_time = ((location + over_num) >= sector_next_start) ? sector_next_start - location : over_num;
    
24.         memcpy(data_ptr, buff_ptr,  read_num_one_time);
    
25.         data_ptr += read_num_one_time;
    
26.         location += read_num_one_time;
    
27.         over_num -= read_num_one_time;
    
28.     }while(over_num > 0);
    
29.     fd_ptr->LOCATION += num;
    
30.     return num;
    
31. }

复制代码

第七个函数write，写函数跟读函数一样，要注意CACHE切换，另外，写函数还要注意一定要将写标志置起来，此标志是为了CACHE切换时知道Flash是否需要改变：

1. _mqx_int _spi_flash_write (MQX_FILE_PTR fd_ptr,char     *data_ptr, _mqx_int     num )
   
2. {
   
3.     SPI_FLASH_BLOCK_PTR user_block = (SPI_FLASH_BLOCK_PTR)fd_ptr->DEV_DATA_PTR;
   
4.     uint32_t sector_start = user_block->sector_address;
   
5.     uint32_t sector_next_start = user_block->sector_address + user_block->sector_size;
   
6.     uint8_t *buff_ptr;
   
7.     _mqx_int location = fd_ptr->LOCATION;
   
8.     _mqx_int write_num_one_time;
   
9.     _mqx_int over_num = num;
   
10.     do
    
11.     {
    
12.         if((location < sector_start) || (location >= sector_next_start))
    
13.         {
    
14.             [color=Red]uint32_t error = switching_sector(fd_ptr, location);[/color]
    
15.             if(error != SPI_FLASH_OK)
    
16.             {
    
17.                 return error;
    
18.             }
    
19.             sector_start = user_block->sector_address;
    
20.             sector_next_start = user_block->sector_address + user_block->sector_size;
    
21.         }
    
22.         buff_ptr = user_block->sector_buff + (location & (user_block->sector_size - 1));
    
23.         write_num_one_time = ((location + over_num) >= sector_next_start) ? sector_next_start - location : over_num;
    
24.         memcpy(buff_ptr, data_ptr, write_num_one_time);
    
25.        [color=Red] user_block->sector_change_flag = TRUE;
    
26. [/color]        data_ptr += write_num_one_time;
    
27.         location += write_num_one_time;
    
28.         over_num -= write_num_one_time;
    
29.         if(location >= sector_next_start)
    
30.         {
    
31.             write_sector(fd_ptr);
    
32.         }
    
33.     }while(over_num > 0);
    
34.     fd_ptr->LOCATION += num;
    
35.     return num;
    
36. }

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最后一个IOCTRL函数，在驱动中，此函数的重要性我想我就不用说了，下面是我的函数，因为只用到了一部分命令，所以函数不算太大，MQX中Flash的IOCTRL函数那才叫个大呢:

1. _mqx_int _spi_flash_ioctl (MQX_FILE_PTR fd_ptr, _mqx_uint    cmd,void        *param_ptr )
   
2. {
   
3.     SPI_FLASH_STRUCT_PTR user_data = (SPI_FLASH_STRUCT_PTR)fd_ptr->DEV_PTR->DRIVER_INIT_PTR;
   
4.     SPI_FLASH_BLOCK_PTR user_block = (SPI_FLASH_BLOCK_PTR)fd_ptr->DEV_DATA_PTR;
   
5.     _mqx_int                           result = MQX_OK;
   
6.     _mqx_uint_ptr                      uparam_ptr;
   
7.     switch(cmd)
   
8.     {
   
9.         [color=Red]case IO_IOCTL_FLUSH_OUTPUT:                        //Flush功能，这个功能很有用，我一开始没有加此命令，结果文件写完后下次开机就不见了，大家知道原因吧，哈哈
   
10.             write_sector(fd_ptr);
    
11.             break;[/color]
    
12.         case FLASH_IOCTL_ERASE_CHIP:            
    
13.             hal_spi_dev_flash_erase_dev(user_data->SPIx);
    
14.             hal_spi_dev_flash_read(user_data->SPIx, user_block->sector_address, user_block->sector_buff, user_block->sector_size);
    
15.             break;
    
16. 
    
17.         case IO_IOCTL_DEVICE_IDENTIFY:
    
18.             /*
    
19.             ** This is to let the upper layer know what kind of device this is.
    
20.             ** It's a physical flash device, capable of being erased, read, seeked,
    
21.             ** and written. Flash devices are not interrupt driven, so
    
22.             ** IO_DEV_ATTR_POLL is included.
    
23.             */   
    
24.             uparam_ptr = (_mqx_uint_ptr)param_ptr;
    
25.             uparam_ptr[0] = IO_DEV_TYPE_PHYS_FLASHX;
    
26.             uparam_ptr[1] = IO_DEV_TYPE_LOGICAL_MFS;
    
27.             uparam_ptr[2] = IO_DEV_ATTR_ERASE | IO_DEV_ATTR_POLL
    
28.                              | IO_DEV_ATTR_READ | IO_DEV_ATTR_SEEK |
    
29.                              IO_DEV_ATTR_WRITE;
    
30.             break;
    
31.         
    
32.         case IO_IOCTL_GET_NUM_SECTORS:
    
33.             *(uint32_t *)param_ptr = fd_ptr->SIZE / SPI_MEMORY_SECTOR_SIZE;
    
34.             break;
    
35.         case IO_IOCTL_GET_BLOCK_SIZE:      
    
36.         case FLASH_IOCTL_GET_SECTOR_SIZE:
    
37.             /* returns the fixed size for MFS sector size */
    
38.             *(uint32_t *)param_ptr = user_block->sector_size;
    
39.             break;
    
40. [color=Red]        case IO_IOCTL_SEEK:                     //这个命令一定要添加，因为我们Flash分块了，所以起始地址不一样，如果不加此功能，那么它起始地址都是默认从0开始，那第二个                                                                   //块肯定会读写错误[/color]
    
41.             fd_ptr->LOCATION += user_block->block_start_address;
    
42.             break;
    
43.         default:
    
44.             result = IO_ERROR_INVALID_IOCTL_CMD;
    
45.     }
    
46.     return result;
    
47. }

复制代码

最后的最后，还有一个函数我必须得说明一下，切换扇区，需要注意的是一开始定义的写标志在这里起了作用，看代码：

1. uint32_t switching_sector(MQX_FILE_PTR fd_ptr, _mqx_int address)
   
2. {
   
3.     SPI_FLASH_BLOCK_PTR user_block = (SPI_FLASH_BLOCK_PTR)fd_ptr->DEV_DATA_PTR;
   
4.     uint32_t error_code;
   
5.     //取旧扇区的起始地址
   
6.     _mqx_int sector_start_address = address & (~(user_block->sector_size - 1));
   
7.     //写Flash
   
8. [color=Red]    if(user_block->sector_change_flag)
   
9.          error_code = write_sector(fd_ptr);[/color]
   
10.     if(error_code != SPI_FLASH_OK)
    
11.     {
    
12.         return error_code;
    
13.     }
    
14.     //更新扇区的起始地址参数
    
15.     user_block->sector_address = sector_start_address;
    
16.     //重新填充CACHE
    
17.     error_code = read_sector(fd_ptr);
    
18.     if(error_code != SPI_FLASH_OK)
    
19.     {
    
20.         return error_code;
    
21.     }
    
22.     return SPI_FLASH_OK;
    
23. }

复制代码

OK了，其它的一些再底层的函数我就没有必要一一说明了！尾部再将源文件传上来：
MQX_SPI_Flash_device.rar (6.62 KB, 下载次数: 26) 2014-8-31 16:59 上传 点击文件名下载附件

砖来了，玉在哪？