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再谈WinCE中断开发

2010-05-31 10:48 363 查看

WinCE 6.0中断驱动程序分析 BY:HJB

WIinCE中断流式实现驱动和APP 51wince

【原创】WinCE中断驱动开发实战 51wince

这篇文章主要总结了最近一段时间关于wince下的中断开发过程。本文仅适合初学，高手请多多指教！

首先我们在来回忆下什么是中断，请阅读文章《中断解析》，这里再来回忆下中断的概念是源自于我自身的经历，本人毕业于一所金融类为主的大学的计算机学院，主修方向为软件偏向软件工程及ERP金融管理类软件开发。但由于工作，毕业后的主要工作转向与嵌入式开发，对于中断只能说模糊了解，基本上没有实际操作的经验，以至于在刚入职一段时间内被同事而笑话连中断都没有做过，所以当时非常的沮丧，但下定决心要在这个行当里学到点什么，毕竟入了这行再想换难度也比较大。

关于wince的中断上面的几篇预备文章我们已经给出了一些实例和介绍。这里我们再次来完善一下整体的开发流程思路。

wince做为一个嵌入式的OS，其中断的重要性是不言而喻，在《WinCE 6.0中断驱动程序分析》一文中HJB已经给我们很清楚的介绍了wince下的中断流程，请不熟悉的读者务必仔细阅读此文，我也读过很多遍后才开始写需求分析，也就是《【原创】WinCE中断驱动开发实战》一问中的一些需求描述。

接下来我再来将一个完整的中断驱动+APP测试程序开发的流程实例分析一边。一是为了自己加深影响，二是为了给一些刚入门的朋友一点借鉴的资料。可能刚入门的朋友也遇到过我相似的遭遇，应为不懂中断而被人嘲笑，我想说的是，虽然一开始不懂，但自己努力学还是可以学会的，也就是，穿别人的鞋，走自己的路，让别人去找去吧。

闲话少说我们转入正题。

本次开发的实例是基于wince的中断开发，下面进行具体的内容描述：

硬件环境：1.开关电位器（飞梭），用于触发中断并产生一些值（类似于按键按下的功能）；
             2.MCU，用于产生中断以及发出值给ARM的主体；
             3.ARM，用于接受MCU发出中断以及接受值的主体；
             4.LCD屏，显示中断后mcu发出值，以及相应处理信息；
软件环境：1.platformbuilder 5.0 OS wince5.0系统开发
             2.VS2005 AP层开发

设计思路：1.开关电位器（飞梭）转动；
             2.MCU采集开关电位器转动状态，通过AD采样的方式取得转动产生的对应值；
             3.MCU产生中断信号，将MCU某引脚拉低，同时该引脚连接于ARM的某一引脚；
             4.ARM定义于MCU连接引脚的中断状态，并等待响应中断命令；
             5.当ARM响应到指定引脚的中断状态时，发出于MCU的通讯指令，获取MCU采集到的值；
             6.获取成功后ARM，将该值读取，并同过驱动将此值由驱动层传递至AP层；
             7.AP层通过API函数于驱动层连接并传递信息，同时将对应接受到的值显示；

实际开发：

MCU程序开发：

     这里关于MCU的开发我们不做过多的描述，只需要实现当开关电位器发生动作时，将AD采样的值获取，同时将对应的IO口拉低，为ARM产生一个中断信号即可，但实际上AD采样值的分析也是一个比较大的工程，需要做一些纠错和处理，但这里我们主要是为wince下的中断开发进行分析，这里我们不多介绍；

OS WinCE 驱动开发：

     关于中断的驱动开发，我的步骤是先参考了HJB大牛的《WinCE 6.0中断驱动程序分析》，然后参考在网上收集的关于2410下按键中断开发的参考代码，具体代码请参考《WIinCE中断流式实现驱动和APP》一文中的资源下载。

      通过以上两片文章的阅读，我们可以对驱动开发的框架有一个大概的认识，并对中断驱动开发的流程有了一个了解。这里我想要提出的是四个函数，XXX_DetectThread，XXX_Init，XXX_Deinit和MCL_Read这四个函数，在这里是因为项目需要，这里的XXX可以理解为MCU或者各自项目中所定义的，可以任意定义，当然，后面三个是流式驱动固定格式即可；

XXX_DetectThread，在HJB大牛的文中用的是PowerButtonIntrThread，在参考2410的驱动开发中的叫EINTKey_IntrThread，这里我们折中取了个名子叫XXX_DetectThread，这个函数的实现的主要功能是做一个死循环，等待型号量，这里我们给出这个函数的实现部分，其中有一个MCUCTL结构体，大家可以根据自己的需要去定义，主要是一些handle和dword型，为事件和优先级做一个事先的准备，在程序中大家可以根据赋值来区分我结构体中定义的内容，这里我不一一介绍，给大家一个读程序的空间

1:  /////////////////////////////////////////////////////////////////////

2:  //=============================================================================

3:  //Title : MCU_DetectThread

4:  //Detail: Receive INTR EVENT from gpio for mcu communication

5:  //Input : PVOID pArg

6:  //Output: DWORD

7:  //Author: Mercury

8:  //Data  : 2009-12-26

9:  //=============================================================================

10:  DWORD MCU_DetectThread(PVOID pArg)

11:  {

12:      DWORD dwRet, dwAction;

13:      MCUCTL*pMcuCtl = (MCUCTL *)pArg;

14:      HANDLE rghEvents[2] = {pMcuCtl->hDeinitEvt, pMcuCtl->hGioEvt};

15:      unsigned char  i = 0;

16:      RETAILMSG(1, (TEXT("MCU_DetectThread Enter\r\n")));

17:      CeSetThreadPriority(GetCurrentThread(), pMcuCtl->dwPriority256);

18:      Sleep(3000);

19:      while (1)

20:      {

21:          dwRet = WaitForMultipleObjects(2, rghEvents, FALSE, INFINITE);

22:          if(pMcuCtl->bDeinit)

23:  　　 {

24:              return 0;

25:        　}

26:          switch(dwRet)

27:  　　{

28:          case WAIT_OBJECT_0:

29:              RETAILMSG(1, (TEXT("mcu_DetectThread Wait deinit\r\n")));

30:              //deinit event

31:              return 0;

32:          break;

33:

34:          case WAIT_OBJECT_0+1: //power key event

35:              {

36:                       //RETAILMSG(1, (TEXT("mcu_DetectThread Wait gio\r\n")));

37:              //__try

38:              //{

39:                          OperationMCU(READ, &sendOut[0], 2);    //于mcu的通讯函数模块

40:              #if 1

41:                  for(i = 0 ; i < 2 ; i++)

42:                  {

43:                  RETAILMSG(1,(TEXT("the %d number  SentOut Value for point variable is %x\r\n"),i,sendOut));

44: }

45: #endif

46: //}

47: //__except (GetExceptionCode() == STATUS_ACCESS_VIOLATION ? EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER : EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH)

48: //{

49: // RETAILMSG(1, (TEXT("Emcu_DetectThread MCU_gio!!!!\r\n")));

50: // SetLastError(E_FAIL);

51: //}

52: SetEvent(gReadKeyEvent[0]); /* 通知读函数, 外部中断按键按键按下 */

53: }

54: break;

55:

56: default:

57: //error

58: dwAction = 0x00;//MCU_STAT_NOCHANGE;

59: break;

60: }

61: //do real action

62: }

63: return 0;

64: }

这里大家可以注意下CeSetThreadPriority，WaitForMultipleObjects和Swich这三处的使用技巧。

XXX_Init这个函数在参考文章中所起到的作用相同，都是对中断引脚进行初始化工作，完成对对应引脚的初始化后，对我们上面定义好的XXX_DetectThread进行一个创建线程，在初始化结束的时候创建两个读键的事件，下面给出参考代码，部分敏感部分用伪代码代替。

1: extern "C" DWORD MCL_Init(DWORD Index)

2: {

3: #if 1

4: BOOL bEn;

5: DWORD IDThread, dwPullUpOrDown;

6: IOCTL_INFO ioctl_info;

7: WINCE_GPIO_DEFINE pin;

8: MSGQUEUEOPTIONS msgQueueOptions = {0};

9: MCUCTL *pMcuCtl = NULL;

10: #endif

11:

12: RETAILMSG(1,(TEXT("++MCU_Init!\r\n ")));

13: InitializeCriticalSection(&m_removalLock);//add by mercury for lock and unlock 20090819

14: #if 1//初始化中断开始

15: pMcuCtl = (MCUCTL *)LocalAlloc(LPTR, sizeof(MCUCTL));

16: if(pMcuCtl == NULL)

17: {

18: RETAILMSG(1, (TEXT("-MCU_INIT\r\n")));

19: return(0);

20: }

21: memset(pMcuCtl, 0, sizeof(MCUCTL));

22:

23: //set rtc thread to priority to 104

24:

25: pMcuCtl->dwPriority256 = MCU_DEFAULT_THREAD_PRIORITY;

26:

27: pMcuCtl->hGioEvt = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);

28: pMcuCtl->hDeinitEvt= CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);

29: if((pMcuCtl->hGioEvt == NULL) || (pMcuCtl->hDeinitEvt == NULL) ){

30: DEBUGMSG(ZONE_ERROR, (TEXT("MCU_Init::CreateEvent failed\r\n")));

31: RETAILMSG(1,(TEXT("MCU_Init::CreateEvent failed\r\n")));

32: goto Error;

33: }

34:

35: pMcuCtl->hDetectThread = CreateThread(0, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE) MCU_DetectThread, (LPVOID)pMcuCtl, 0, &IDThread);

36: if (pMcuCtl->hDetectThread == 0)

37: {

38: DEBUGMSG(ZONE_ERROR, (TEXT("MCU_Init::: CreateThread Failed\r\n")));

39: RETAILMSG(1,(TEXT("MCU_Init::: CreateThread Failed\r\n")));

40: goto Error;

41: }

42:

43: pMcuCtl->hGio= CreateFile(L"GIO1:", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,0, NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL);

44: if(pMcuCtl->hGio == INVALID_HANDLE_VALUE) {

45: DEBUGMSG(ZONE_ERROR, (TEXT("MCU_Init::Open gio failed\r\n")));

46: RETAILMSG(1,(TEXT("MCU_Init::: Open gio Failed\r\n")));

47: goto Error;

48: }

49:

50: //init gpio here

51: //power button gpio init start

52: pin = WINCE_DGPIO2;//BSP_GetPowerButtonIO();

53: if(pin == WINCE_NULLIO) {

54: goto Error;

55: }

56:

57: ioctl_info.pin = ( UINT32)pin;

58: //set input

59: ioctl_info.parameter.Setting = GPIO_DIR_INPUT;

60: DeviceIoControl(pMcuCtl->hGio, DRIVER_GPIO_IOCTL_SET_DIRECTION,

61: (LPVOID)&ioctl_info, sizeof(IOCTL_INFO), NULL, 0 ,NULL, NULL);

62:

63: //set event handle

64: ioctl_info.parameter.Setting = (UINT32)pMcuCtl->hGioEvt;

65: DeviceIoControl(pMcuCtl->hGio, DRIVER_GPIO_IOCTL_SET_HANDLE,

66: (LPVOID)&ioctl_info, sizeof(IOCTL_INFO), NULL, 0 ,NULL, NULL);

67: //polarity to trigger interrupt

68: ioctl_info.parameter.Setting = BSP_GetPowerButtonPolarity();

69: DeviceIoControl(pMcuCtl->hGio, DRIVER_GPIO_IOCTL_SET_POLARITY,

70: (LPVOID)&ioctl_info, sizeof(IOCTL_INFO), NULL, 0 ,NULL, NULL);

71: //set change polarity after interrupt

72: ioctl_info.parameter.Setting = GPIO_IO_INT_CHG_POLARITY;

73: DeviceIoControl(pMcuCtl->hGio, DRIVER_GPIO_IOCTL_SET_PINCHANGE,

74: (LPVOID)&ioctl_info, sizeof(IOCTL_INFO), NULL, 0 ,NULL, NULL);

75: //enable pull down

76: dwPullUpOrDown = BSP_GetPowerButtonPullUpDown(&bEn);

77: if(bEn) {

78: ioctl_info.parameter.Setting = TRUE;

79: }

80: else {

81: ioctl_info.parameter.Setting = FALSE;

82: }

83: DeviceIoControl(pMcuCtl->hGio, dwPullUpOrDown,

84: (LPVOID)&ioctl_info, sizeof(IOCTL_INFO), NULL, 0 ,NULL, NULL);

85: //enable power key interrupt

86: ioctl_info.parameter.Setting = GPIO_INTE_ENABLE;

87: DeviceIoControl(pMcuCtl->hGio, DRIVER_GPIO_IOCTL_SET_INTR,

88: (LPVOID)&ioctl_info, sizeof(IOCTL_INFO), NULL, 0 ,NULL, NULL);

89: //初始化结束

90: gReadKeyEvent[0] = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);

91: gReadKeyEvent[1] = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);

92: RETAILMSG(1,(TEXT("--MCU_Init!\r\n ")));

93: return(DWORD)pMcuCtl;

94:

95: Error:

96: (VOID)MCL_Deinit((DWORD)pMcuCtl);

97: RETAILMSG(1,(TEXT("--error !MCU_Init!\r\n ")));

98: #endif

99: return(0);

100: }

这里请大家注意下CreateThread函数，这个函数是中断程序初始化函数中必须的，通过他去叫起前面定义的XXX_DetectThread函数。

XXX_Deinit函数是有始有终的表示，init对应的处理函数，在init函数中我们在最后的ERROR段中定义了几句话，就是针对当初始化出现问题是跳转至出错处理部分的处理，我们需要将一系列创建对象deinit，也就是将其销毁，防止占用空间以及中断再次启动的失败，也就是HJB大牛文章中的最后一句话：“在使用驱动调试助手调试有关中断的驱动程序时，需要善始善终，否则会出现中断不能正常工作的情况。”

下面给出参考代码

1: extern "C" BOOL MCL_Deinit(DWORD dwData)

2: {

3: MCUCTL *pMcuCtl = (MCUCTL *)dwData;

4: WINCE_AK7801_GPIO_DEFINE pin;

5: pMcuCtl->bDeinit = TRUE;

6: RETAILMSG(1,(TEXT("MCU_DeInit!\r\n ")));

7: DeleteCriticalSection(&m_removalLock);

8: //add by mercury xu for lock and unlock si4730 20090819

9: if(pMcuCtl->hGio) {

10: IOCTL_INFO ioctl_info;

11: //disable power button interrupt

12: pin = WINCE_AK7801_DGPIO2;//BSP_GetPowerButtonIO();

13: if(pin != WINCE_AK7801_NULLIO) {

14: ioctl_info.pin = (UINT32)pin;

15: ioctl_info.parameter.Setting = GPIO_INTE_DISABLE;

16: DeviceIoControl(pMcuCtl->hGio, DRIVER_GPIO_IOCTL_SET_INTR,

17: (LPVOID)&ioctl_info, sizeof(IOCTL_INFO), NULL, 0 ,NULL, NULL);

18: }

19: CloseHandle(pMcuCtl->hGio);

20: pMcuCtl->hGio = NULL;

21: }

22:

23: if(pMcuCtl->hDetectThread) {

24: SetEvent(pMcuCtl->hDeinitEvt);

25: WaitForSingleObject(pMcuCtl->hDetectThread, 10000);

26: CloseHandle(pMcuCtl->hDetectThread);

27: pMcuCtl->hDetectThread = NULL;

28: }

29:

30: if(pMcuCtl->hDeinitEvt) {

31: CloseHandle(pMcuCtl->hDeinitEvt);

32: pMcuCtl->hDeinitEvt = NULL;

33: }

34:

35: if(pMcuCtl->hGioEvt) {

36: CloseHandle(pMcuCtl->hGioEvt);

37: pMcuCtl->hGioEvt = NULL;

38: }

39:

40: if(pMcuCtl->hPowerNotify) {

41: StopPowerNotifications(pMcuCtl->hPowerNotify);

42: pMcuCtl->hPowerNotify = NULL;

43: }

44:

45: if(pMcuCtl->hMsgQ) {

46: CloseHandle(pMcuCtl->hMsgQ);

47: pMcuCtl->hMsgQ = NULL;

48: }

49:LocalFree(pMcuCtl);

50: pMcuCtl = NULL;

51: SetEvent(gReadKeyEvent[1]); /* 通知调用读函数的线程, 驱动已经关闭 */

52: CloseHandle(gReadKeyEvent[0]); /* 关闭相关事件 */

53: CloseHandle(gReadKeyEvent[1]);

54: return TRUE;

55: }

最后是XXX_Read,因为这里我们采用的是中断方式，iocontrol在中断中不太适合使用，在轮询的方式下IOcontrol还是比较适合，这里XXX_Read函数中，我们通过pBuf来将值传递给API层的readfile文件中的lpBuffer，这里我们给出XXX_READ和READFILE两个函数的参考.

WINBASEAPI

BOOL

WINAPI

ReadFile(

    HANDLE hFile,

    LPVOID lpBuffer,//-> xxx_read :LPVOID [i]pBuf,

    DWORD nNumberOfBytesToRead,

    LPDWORD lpNumberOfBytesRead,

    LPOVERLAPPED lpOverlapped

    );

DWORD xxx_Read(
DWORD dwData,
LPVOID pBuf,
DWORD dwLen
);

下面给出参考代码

1:  extern "C" DWORD MCL_Read(DWORD dwData,

2:                 LPVOID pBuf,

3:                 DWORD Len)

4:  {

5:      DWORD ret;

6:      unsigned char  *pReadBuffer = NULL;

7:      if ((pBuf == NULL) || (Len <= 0))

8:          return 0;

9:      pReadBuffer = (unsigned char  *)MapPtrToProcess(pBuf, GetCallerProcess());

10:      *pReadBuffer = NULL;

11:

12:          ret = WaitForMultipleObjects(2, gReadKeyEvent, FALSE, INFINITE);

13:      if (ret == WAIT_OBJECT_0)

14:      {

15:          ResetEvent(gReadKeyEvent[0]);

16:          *pReadBuffer = sendOut[0];                                        /* 按键按下 */

17:          return 1;

18:      }

19:      else if(ret == (WAIT_OBJECT_0 + 1))

20:      {

21:          ResetEvent(gReadKeyEvent[1]);

22:          *pReadBuffer = sendOut[1];                                        /* 驱动关闭 */

23:          return 1;

24:      }

25:      return(0);

26:  }

这里纠正下《WIinCE中断流式实现驱动和APP》提供代码中的一个bug，pReadBuffer = (unsigned char *)MapPtrToProcess(pBuf, GetCallerProcess());这里，需要强制类型转换一下MapPtrToProcess函数，因为该函数在msdn上描述为lpvoid型，而我们这里用到的pReadBuffer 是unsigned char*。

在这里我们也是需要等待我们所创建的gReadKeyEvent事件量，通过这个来判断中断执行的位置，同时作出相应的处理，到这里为止，驱动层的开发完成，对应的变量和结构体定义请大家按照自己的需求来定义，这里我只列出一个结构框架，大家可以做填空题的形式填空即可，这里也是符合wince开发的特点，填空式的开发。

应用层开发：

应用层的开发的灵活度比驱动层要大很多，这里我们以MFC为例，其实不论是MFC还是win32 api，其主旨都是在初始化的时候建立一个线程，类似于驱动层里的XXX_DetectThread和XXX_init之间的关系，这里我定义一个ReadKey1Thread函数，做为读取事件的入口，具体实现如下：

1:  DWORD CMCUReadDlg::ReadKey1Thread(LPVOID lparam)

2:  {

3:      BYTE status;

4:      DWORD actlen;

5:      CString strCount;

6:      CMCUReadDlg *pDlg = (CMCUReadDlg*)lparam;

7:  　　　　/* 取得对话框指针 */

8:      CStatic *pCountStatic = (CStatic*)pDlg->GetDlgItem(IDC_NewShow);

9:      /* 取得显示计数值的文本框指针 */

10:      while(TRUE)

11:{

12:          if (hStr == INVALID_HANDLE_VALUE)

13:              break;                                       　　　　　　　　　　　/* 驱动未打开, 退出线程 */

14:          if (ReadFile(hStr, &status, 1, &actlen, NULL) == TRUE)

15:          {

16:          Key1Count++;                            　　　　　　　　　　　　/* 计数器计数 */

17:          strCount.Format(_T("%d,0x%.2x"), Key1Count,status);

18:          pCountStatic->SetWindowText(strCount);    /* 显示 */

19:          }

20:          else

21:      　　　　break;    /* ReadFile()执行错误 */

22:      }

23:      return 1;

24:  }

这里大家注意下while的处理，while里我们用了READFILE来于驱动层进行配对联合，读取驱动层来的信息，同时将数据用变量获取出来，实现非常简单。

这个函数完成后就是在AP的初始化部分进行线程的创建，程序很简单：

1:      hReadKey1Thread = CreateThread(0, 0, ReadKey1Thread, this, 0, &IDThread);

2:

3:      if (hReadKey1Thread == NULL)

4:      {

5:          CloseHandle(hStr);

6:          hStr = INVALID_HANDLE_VALUE;

7:          CloseHandle(hReadKey1Thread);

8:          return FALSE;

9:      }

以上我就把wince下中断驱动开发从驱动层到AP层的整个开发流程进行一个梳理，希望对大家有帮助。

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