linux2.6.32.2内核把mini2440的UART2改为普通的串口驱动

Linux-2.6.32.2内核在mini2440上的移植(十八)---将UART2更成普通串口驱动  

移植环境(红色粗字体字为修改后内容，蓝色粗体字为特别注意内容)

1，主机环境：VMare下CentOS 5.5 ，1G内存。

2，集成开发环境：Elipse IDE

3，编译编译环境：arm-linux-gcc v4.4.3，arm-none-linux-gnueabi-gcc v4.5.1。

4，开发板：mini2440，2M nor flash，128M nand flash。

5，u-boot版本：u-boot-2009.08

6，linux 版本：linux-2.6.32.2

7，参考文章：

嵌入式linux应用开发完全手册，韦东山，编著。

Mini2440 之Linux 移植开发实战指南

【1】硬件原理

S3C2440 芯片具有3 个串口：UART0,1,2，我们下载的Linux-2.6.32.2 已经具备完善的UART0,1 的驱动，但对UART2 却用作了红外通讯(Irda)，因此我们需要把UART2 驱动稍微调整一下，以便作为普通串口来用。
先看看 S3C2440 串口部分寄存器的说明，如下图：

 【2】修改平台配置代码

接下来我们修改内核中关于 UART2 的配置，打开arch/arm/mach-s3c2440/mach-mini2440.c 文件，定位到112行附近，找到mini2440_uartcfgs[]，如下红色代码为修改后的：

static struct s3c2410_uartcfg mini2440_uartcfgs[] __initdata = {
 [0] = {
  .hwport      = 0,
  .flags      = 0,
  .ucon      = 0x3c5,
  .ulcon      = 0x03,
  .ufcon      = 0x51,
 },
 [1] = {
  .hwport      = 1,
  .flags      = 0,
  .ucon      = 0x3c5,
  .ulcon      = 0x03,
  .ufcon      = 0x51,
 },
 /* IR port */
 [2] = {
  .hwport      = 2,
  .flags      = 0,
  .ucon      = 0x3c5,
  .ulcon      = 0x03, //0x43,/* 把UART2 改为普通串口 */
  .ufcon      = 0x51,
 }
};

再修改串口所使用的端口初始化，打开linux-2.6.32.2/drivers/serial/samsung.c，定位到55行附近，先加入所需头文件，如下：

#include <mach/hardware.h>
#include <mach/map.h>

#include <plat/regs-serial.h>
//需要添加的头文件
#include <linux/gpio.h>
#include <mach/regs-gpio.h>

#include "samsung.h"

/* UART name and device definitions */

 

然后再定位到435 行左右，添加如下红色部分代码：

 dbg("s3c24xx_serial_startup ok\n");

 /* the port reset code should have done the correct
  * register setup for the port controls */
 //串口2 对应的端口初始化
 if (port->line == 2)
 {
  s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPH(6), S3C2410_GPH6_TXD2);
  s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPH(6), 1);
  s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPH(7), S3C2410_GPH7_RXD2);
  s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPH(7), 1);
 }
 return ret;

 err:
 s3c24xx_serial_shutdown(port);
 return ret;
}

这样，我们就完成了UART2 的修改。

【3】测试串口

内核源代码根目录执行：make uImage，把生成的uImage复制到/nfsboot/kernel，然后重启开发板。

为了测试该驱动程序，我们还需要编写一个简单的测试程序，在友善官方提供的光盘中已经提供了该测试程序的源代码，它位于\linux 示例代码\examples\comtest目录中，文件名为：comtest.c。将其复制到主机/root/linux-test/codetest目录下，下面是其中的代码：

# include <stdio.h>
# include <stdlib.h>
# include <termio.h>
# include <unistd.h>
# include <fcntl.h>
# include <getopt.h>
# include <time.h>
# include <errno.h>
# include <string.h>

static void Error(const char *Msg)
{
    fprintf (stderr, "%s\n", Msg);
    fprintf (stderr, "strerror() is %s\n", strerror(errno));
    exit(1);
}
static void Warning(const char *Msg)
{
     fprintf (stderr, "Warning: %s\n", Msg);
}

static int SerialSpeed(const char *SpeedString)
{
    int SpeedNumber = atoi(SpeedString);
#   define TestSpeed(Speed) if (SpeedNumber == Speed) return B##Speed
    TestSpeed(1200);
    TestSpeed(2400);
    TestSpeed(4800);
    TestSpeed(9600);
    TestSpeed(19200);
    TestSpeed(38400);
    TestSpeed(57600);
    TestSpeed(115200);
    TestSpeed(230400);
    Error("Bad speed");
    return -1;
}

static void PrintUsage(void)
{

   fprintf(stderr, "comtest - interactive program of comm port\n");
   fprintf(stderr, "press [ESC] 3 times to quit\n\n");

   fprintf(stderr, "Usage: comtest [-d device] [-t tty] [-s speed] [-7] [-c] [-x] [-o] [-h]\n");
   fprintf(stderr, "         -7 7 bit\n");
   fprintf(stderr, "         -x hex mode\n");
   fprintf(stderr, "         -o output to stdout too\n");
   fprintf(stderr, "         -c stdout output use color\n");
   fprintf(stderr, "         -h print this help\n");
   exit(-1);
}

static inline void WaitFdWriteable(int Fd)
{
    fd_set WriteSetFD;
    FD_ZERO(&WriteSetFD);
    FD_SET(Fd, &WriteSetFD);
    if (select(Fd + 1, NULL, &WriteSetFD, NULL, NULL) < 0) {
   Error(strerror(errno));
    }
 
}

int main(int argc, char **argv)
{
   int CommFd, TtyFd;

   struct termios TtyAttr;
   struct termios BackupTtyAttr;

   int DeviceSpeed = B115200;
   int TtySpeed = B115200;
   int ByteBits = CS8;
   const char *DeviceName = "/dev/ttySAC1";
   const char *TtyName = "/dev/tty";
   int OutputHex = 0;
   int OutputToStdout = 0;
   int UseColor = 0;

   opterr = 0;
   for (;;)
 {
       int c = getopt(argc, argv, "d:s:t:7xoch");
       if (c == -1)
          break;
      switch(c)
  {
        case 'd':
            DeviceName = optarg;
            break;
        case 't':
            TtyName = optarg;
            break;
        case 's':
       if (optarg[0] == 'd')
    {
     DeviceSpeed = SerialSpeed(optarg + 1);
        }
    else if (optarg[0] == 't')
    {
     TtySpeed = SerialSpeed(optarg + 1);
        }
    else
             TtySpeed = DeviceSpeed = SerialSpeed(optarg);
            break;
   case 'o':
       OutputToStdout = 1;
       break;
   case '7':
       ByteBits = CS7;
       break;
         case 'x':
            OutputHex = 1;
            break;
   case 'c':
       UseColor = 1;
       break;
         case '?':
         case 'h':
         default:
       PrintUsage();
         }
     }
   if (optind != argc)
      PrintUsage();
   CommFd = open(DeviceName, O_RDWR, 0);
   if (CommFd < 0)
  Error("Unable to open device");
   if (fcntl(CommFd, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0)
      Error("Unable set to NONBLOCK mode");

   memset(&TtyAttr, 0, sizeof(struct termios));
   TtyAttr.c_iflag = IGNPAR;
   TtyAttr.c_cflag = DeviceSpeed | HUPCL | ByteBits | CREAD | CLOCAL;
   TtyAttr.c_cc[VMIN] = 1;

   if (tcsetattr(CommFd, TCSANOW, &TtyAttr) < 0)
      Warning("Unable to set comm port");

   TtyFd = open(TtyName, O_RDWR | O_NDELAY, 0);
   if (TtyFd < 0)
  Error("Unable to open tty");

   TtyAttr.c_cflag = TtySpeed | HUPCL | ByteBits | CREAD | CLOCAL;
   if (tcgetattr(TtyFd, &BackupTtyAttr) < 0)
  Error("Unable to get tty");

   if (tcsetattr(TtyFd, TCSANOW, &TtyAttr) < 0)
  Error("Unable to set tty");

   for (;;)
 {
  unsigned char Char = 0;
  fd_set ReadSetFD;

  void OutputStdChar(FILE *File)
  {
      char Buffer[10];
      int Len = sprintf(Buffer, OutputHex ? "%.2X  " : "%c", Char);
      fwrite(Buffer, 1, Len, File);
  }

  FD_ZERO(&ReadSetFD);

  FD_SET(CommFd, &ReadSetFD);
  FD_SET( TtyFd, &ReadSetFD);
#define max(x,y) ( ((x) >= (y)) ? (x) : (y) )
  if (select(max(CommFd, TtyFd) + 1, &ReadSetFD, NULL, NULL, NULL) < 0)
  {
      Error(strerror(errno));
  }
#undef max

  if (FD_ISSET(CommFd, &ReadSetFD))
  {
      while (read(CommFd, &Char, 1) == 1)
   {

    WaitFdWriteable(TtyFd);
    if (write(TtyFd, &Char, 1) < 0)
    {
          Error(strerror(errno));
    }
    if (OutputToStdout)
    {
        if (UseColor)
      fwrite("\x1b[01;34m", 1, 8, stdout);
        OutputStdChar(stdout);
        if (UseColor)
      fwrite("\x1b[00m", 1, 8, stdout);
        fflush(stdout);
    }
       }
  }

  if (FD_ISSET(TtyFd, &ReadSetFD))
  {
      while (read(TtyFd, &Char, 1) == 1)
   {
         static int EscKeyCount = 0;
    WaitFdWriteable(CommFd);
         if (write(CommFd, &Char, 1) < 0)
    {
          Error(strerror(errno));
    }
    if (OutputToStdout)
    {
        if (UseColor)
      fwrite("\x1b[01;31m", 1, 8, stderr);
        OutputStdChar(stderr);
        if (UseColor)
      fwrite("\x1b[00m", 1, 8, stderr);
        fflush(stderr);
           }

        if (Char == '\x1b')
    {
                EscKeyCount ++;
                if (EscKeyCount >= 3)
                    goto ExitLabel;
            } else
                EscKeyCount = 0;
       }
         }

     }

ExitLabel:
   if (tcsetattr(TtyFd, TCSANOW, &BackupTtyAttr) < 0)
  Error("Unable to set tty");

   return 0;
}

在开发板上进行测试之前，要注意如下问题：

(1)串口对应的内核/dev/下的设备，在串口终端执行：

[root@mini2440 /]# ls /dev

s3c2410_serial0     ttyt3
s3c2410_serial1     ttyt4
s3c2410_serial2

可以看到UART0 、UART1 和UART2 分别对应的设备是s3c2410_serial0、s3c2410_seria10和s3c2410_serial2。

(2)mini2440 开发板UART0作为串口终端的通讯接口已经由RS232接口引出，而UART1和UART2 并没有做成从RS232 端口引出，而是分别做成对应的COM1和CON3 排针引出了，测试时需要外界RS232转换电路。

因此，需要修改上面的代码，使之能打开对应的设备。修改如下：

   int DeviceSpeed = B115200;
   int TtySpeed = B115200;
   int ByteBits = CS8;
   const char *DeviceName = "/dev/s3c2410_serial1";//mini2440's uart1 <---> s3c2410_serial1
   const char *TtyName = "/dev/tty";

在终端中进入到codetest目录，然后执行：
[root@localhost codetest]# ls
adc_test     backlight_test    buttons_test.c  led       pwm_test.c
adc_test.c   backlight_test.c  comtest.c       led.c     tstest
adc_test.c~  buttons_test      i2c             pwm_test  tstest.c
[root@localhost codetest]# arm-linux-gcc -o comtest comtest.c
[root@localhost codetest]# cp comtest /nfsboot/nfs
将生成的可执行目标文件pwm_test复制到与开发板共享的nfsboot/nfs中，当COM1端口和主机COM口连接好之后就可以在开发板的命令行终端进入到/mnt/nfs目录下执行：./comtest 进行测试了。

[root@mini2440 nfs]#ls
adc_test        buttons_test    led             tstest
backlight_test  comtest         pwm_test        yesterday.mp3
bigworld.wav    i2c             test1.wav
[root@mini2440 nfs]#./comtest

内核移植的学习和研究进行到先暂告一段了，后面等到连接的硬件准备好之后进行实际测试一下。