3 驅動程序的設計

　　智能家居控制器要多個設備驅動程序，有的驅動程序可以采用標準的驅動程序，有的要專門設計。芯片SIM100-E是通過第三個串口與S3C2410相連的，所以可以直接使用標準的串口驅動程序。傳感器接口和家電控制接口要設計專用的驅動程序。控制器的處理器通過外部中斷來檢測傳感器，通過GPIO端口來控制家電，雖然它們的工作原理有所不同，但驅動程序設計的方法沒有很大差別，因為在嵌入式Linux系統中設備驅動程序有一個標準的框架，設計驅動程序的大部分工作就是根據硬件結構來“填寫”框架中的函數。主要的函數包括open（）、read（）、write（）、ioctl（）、release（）、module_init（）和module_exit（）等等。

　　下面以傳感器接口驅動程序設計為例，簡介驅動程序的“填寫”過程。

　　3.1 設備初始化模塊和退出模塊

　　設備初始化模塊的主要功能是：設置和申請中斷、向內核注冊設備等。設備退出模塊的主要功能是：釋放設備所占

　　用的資源。具體函數如下：

　　int __init s3c2410_int_init（void）

　　{┅

　　set_external_irq（IRQ_EINT9， ┅）;//設置外部中斷

　　request_irq（IRQ_EINT9，demo_int_handler， ┅）;//申請外部中斷

　　ret = register_chrdev（0， DEVICE_NAME， &s3c2410_exio_fops）; //申請主設備號

　　devfs_int_demo= devfs_register（NULL， “int_demo”， ┅）; //注冊設備文件

　　┅}

　　void __exit s3c2410_int_exit（void）

　　{┅

　　free_irq（IRQ_EINT9，NULL）;//釋放中斷

　　devfs_unregister（devfs_int_demo）; //刪除設備文件

　　unregister_chrdev（exioMajor， DEVICE_NAME）; //釋放主設備號

　　┅}

　　3.2 打開模塊和釋放模塊

　　打開模塊的主要功能是：初始化一些變量。具體實現函數如下：

　　static int s3c2410_int_open（struct inode *inode， struct file *filp）

　　{ init_MUTEX（&demodev.lock）;//初始化自旋鎖

　　init_waitqueue_head（&（demodev.wait））;初始化隊列

　　MOD_INC_USE_COUNT;//使用計數加1

　　┅}

　　static int s3c2410_int_release（struct inode *inode， struct file *filp）

　　{ MOD_DEC_USE_COUNT; //使用計數減1

　　┅}

　　3.3 讀數據模塊

　　讀數據模塊的主要功能是：使線程休眼，然后等待中斷來喚醒。具體實現函數如下：

　　static int s3c2410_int_read（struct file *filp，char *buffer，size_t count，loff_t *ppos）

　　{┅

　　copy_to_user（buffer，（char *）&bak，sizeof（bak））; //內核態到用戶態

　　interruptible_sleep_on（&demodev.wait）;//進入休眠

　　┅}

　　3.4 中斷處理模塊

　　中斷處理模塊的主要功能是：喚醒正在休眼的線程。具體實現函數如下：

　　static void s3c2410_int_handler（int irq， void *dev_id， struct pt_regs *reg）

　　{wake_up（&demodev.wait）;//中斷喚醒

　　┅}

　　驅動程序設計完成后，再編寫Makefile文件，通過make命令生成目標文件，最后利用insmod命令向內核加載驅動程序。

　　4 應用程序的設計

　　為了提高應用程序的運行速度，以及程序運行的穩定性，所以將應用程序設計成多線程結構，如圖2所示。應用程序由7個線程和一個共享數據結構組成。

　　如圖2 應用程序結構框圖

　　共享數據主要用于存放家電開啟和關閉時間，發送短信的電話號和短信內容等信息。共享數據是通過2個設置線程來修改的。家電控制線程主要是根據控制數據、檢測短信線程的內容和操作線程的內容來進行操作。發送短信線程主要是根據控制數據、檢測傳感器線程的內容和操作線程的內容來進行操作。應用程序的具體內容如下。

　　#include &nb

　　sp; //線程庫頭文件

　　┅

　　int main（）

　　{┅

　　pthread_creat（&th_a，NULL，send_msg，0）; //創建發送短信線程

　　pthread_creat（&th_b，NULL，control_driver，0）; //創建家電控制線程

　　┅

　　pthread_join（th_b，&retval）; //等待家電控制線程結束

　　pthread_join（th_a，&retval）; //等待發送短信線程結束

　　┅}

　　/*發送短信線程*/

　　int send_msg（）

　　{┅

　　tty_init（）; //初始化串口

　　gprs_init（）; //初始化GPRS模塊

　　tty_writecmd（“at”，strlen（“at”））; //發送AT命令

　　tty_writecmd（“at+cmgf=1”，strlen（“at+cmgf=1”））;//發送修改字符集命令

　　tty_write（“at+cmgs=”，strlen（“at+cmgs=”））; //發送短信命令

　　tty_writecmd（msg.send_tel，strlen（msg.send_tel））; //發送電話號碼

　　tty_writecmd（msg.send_text，strlen（msg.send_text））; //發送短信內容

　　tty_end（）;

　　┅

　　return 0;

　　}

　　其它線程的設計方法有很多相似之處。應用程序設計完成之后，再經過交叉編譯就可生成目標文件。

　　5 結束語

　　將移植好的系統、驅動程序和應用程序下載到智能家居控制器上。經過測試，系統具有操作方便、可靠性高和抗干擾能力強等優點。本文的創新點是：通過智能家居控制器將家電、傳感器、手機等許多獨立的設備連接成為一個系統，從而方便本地和遠程控制。