利用Tiger Board 实现家庭信息远程感知

龙骑他二舅

    由于我把板子邮到学校了，所以开学才开始弄，现在才来分享经验，真是抱歉。我做的是利用Tiger Board 实现家庭信息远程感知。
    首先上图，开箱。
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GOBOARD板给人的整体感觉紧凑，板上搭载了十分强大的ARM Cortex——A9芯片，4G内存以及扩展SD卡槽，给了该开发板安装其他类LINUX操作系统的空间，总而言之这块开发板不论外观还是功能都十分强大。

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2.安装操作系统
因为GOBOARD自带的是基于安卓系统开发的GODROID，而我的设计需要在LINUX平台上实现，所以从官网下载了基于debian的GObian操作系统，并安装为纯字符界面开发环境（节约资源且功能足够），这里因为开发板不自带显示屏，所以在网上买了一块车载显示器作为替代，以完成基本功能。

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3.设计基本思路
通过LINUX系统内核提供的强大网络服务支持，可以将开发板感知到的信息利用网络发送到网络云平台，这里我选用的是阿里云，租用一台基本功能的LINUX的服务器，就可以通过程序建立开发板与服务器之间的网络连接，而用户只需要登录云平台就可以看到家中数据，根据所接外部传感器的种类不同我们这里可以实现多种信息的感知，这个设计中主要实现了温度的感知以作为示范。

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4.温度传感器的驱动
虽然说现在硬件的资源非常丰富而且剩余很多，可以用软件资源来代替硬件资源，比如说可以用视频编解码软件取代硬件来工作。但有很多模块需要实时的采集数据这都是软件永远无法代替的，而且随着互联网的进一步发展，智能化也是一个必然的趋势，因此大量的传感器和控制芯片将被应用到生产生活中，所以个人觉得驱动开发还是个不错的方向。同时，作为学习者，再进行嵌入式linux开发过程中，可以接触到软件和硬件，对它们如何协同工作有了更加深刻的理解。
以ds18b20的写时序为例描述这个对话过程：当我们的单片机（主控芯片）想要ds18b20执行任务的时候必须要告诉他任务，这个任务就是通过写命令发出的，单片机先拉低与ds18b20相连接IO口电平然后持续15us，它就好比给ds18b20说：“孩子，有任务 来了，过来取任务吧！“，ds18b20听到后就过来了，然后看看它与单片机相互链接的”专线“现在是高电平还是低电平，是高电平记为1，低电平是0.这样它反复接了8次就是一个完整的命令，ds18b20一看这个命令数据是0xbe，就知道单片机要来读温度数据了。
在linux 系统下给ds18b20写驱动还是有不少方便的，ds18b20是一个对时间很敏感的器件，linux 中的udelay/ndelay为我们提供了微秒以及纳秒级别的精确延时，这点很方便。
另外系统给我提供了，s3c2410_gpio_setpin,s3c2410_gpio_getpin,等IO口操作函数，可以让我们方便的设置IO口的高低电平。它们中尤其值得注意的是s3c_2410_getpin函数，这个函数当IO口设置为input时，也就是输出的时候，它的返回值是0或者大于1的数，这里千万不要误以为返回值为1.特别是在编写读一个字节用到时，需特别注意。
关于嵌入式linux驱动————链接和规范
linux驱动的核心还在于器件本身，建议编写某个模块的 器件时，先熟悉器件在裸板上的驱动，先把这个器件的驱动每个细节搞清楚，然后在linux下只要注意规范和提供接口就可以了。
step1：要创建linux系统可接纳的驱动，我们必须向linux申请一个设备号以給我们的设备 用。
创建设备在2.6内核以前的版本是很easy的，只需要一个函数，便可申请/分配设备内存/注册设备，但是以后的内核机制中，这种方便的东西就被废除了，因为以前是我们设定一个设备号，然后申请，这种做法在linux大量应用时容易造成设备号重复冲突。因此在新的内核机制中建议大家动态的申请设备号，这样以来系统便会自动找到一个没有使用的设备号。linux 中比较经典的处理方法来自ldd书中的这段：


dev_t  dev;
dev=MKDEV(ds18b20_major,ds18b20_minor);
          if(ds18b20_major
          {
                  ret=register_chrdev_region(dev,ds18b20_devs,"ds18b20");
          }
          Else
          {
                  ret=alloc_chrdev_region(&dev,ds18b20_minor,ds18b20_devs,"ds18b20");
                 ds18b20_major=MAJOR(dev);
         }


dev_t是用来保存设备编号的类型，MKDEV是主次设备号转换成dev_t类型。
然后就是检测主设备号是否为0，为0则标示要进行动态申请设备号。这里一般建议采用动态申请的方式。
申请完毕后可以用MAJOR（dev）来获取申请的主设备号。
step2：file_operactions函数的书写

有了上面的两步之后那我们就开始填空啦!
这次填空分为两步，需要两个函数，第一个是cdev_init,第二个是cdev_add;
有了这两个函数我们进行填空：1  首先调用cdev_init;将我们的file_operactions填进去。




这个函数就将我们的设备号同设备关联起来了，这样以来我们的字符设备结构体就填充完毕了，我们就将这个字符设备加入到内核里面了。
这样以来我们的字符设备——设备编号——file_operactions就建立起了联系，而file_operactions又是系统函数的枢纽，所以这样在编写系统的应用函数的时候，我们就可以通过联系设备的节点而知道该操作那个设备的file_operactions了，因为它们变成了一个环，通过其中的一节一定能够找到环中的另一节。
这样看来还少设备节点啊！下面还需要做的就是创建一个设备节点， 创建设备节点的时候我们一般采用自动创建设备节点的办法，linux中为我们提供了struct class结构体，这个结构体对应一个类，我们用class_create函数来创建一个存放于sysfs里面的类，然后调用device_create就可以创建一个设备节点了。

龙骑他二舅

18b20驱动程序.txt (6.17 KB, 下载次数: 2)

2016-3-23 08:52 上传

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客户端程序.txt (1.39 KB, 下载次数: 2)

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