Xilinx設備的驅動程序

Xilinx為所有設備都提供了standalone模式的驅動程序。Xilinx SDK會根據硬件系統的配置情況，將使用的設備的驅動加入到創建的BSP工程中。

Xilinx設備的驅動程序的存放路徑是安裝目錄下的sw目錄下。以Vivado 2013.4， 驅動程序的相對路徑是\SDK\2013.4\sw\XilinxProcessorIPLib\drivers\。其中src目錄存放驅動程序，examples目錄存放了使用實例代碼。

對于一個設備，驅動必須的硬件信息有設備的基地址，時鐘、中段號等。Xilinx的驅動程序還為每個設備分配了一個設備號。這些信息都是在Xparameters_ps.h中定義的，一般使用如下的命名，MOD_DEVICE_ID, MOD _BASEADDR, MOD _CLOCK_HZ, MOD _INTR, MOD _INT_ID。Xparameters_ps.h是由SDK自動根據硬件工程生成的。

Xilinx的驅動程序主要有下列文件：mod.c, mod_g.c, mod_hw.c, mod_options.c, mod_selftest.c, mod_sinit.c, mod.h, mod_hw.h；有些驅動還有mod_intr.c。其中的mod代表具體的設備名稱。

驅動程序中主要用到了兩個數據結構，都定義在文件中mod.h。mod_Config主要用于向驅動程序傳遞他需要的硬件信息。Zynq的SPI設備的硬件信息數據結構。

typedef struct {
u16 DeviceId; /**< Unique ID of device */
u32 BaseAddress; /**< Base address of the device */
u32 InputClockHz; /**< Input clock frequency */
} XSpiPs_Config;

另外一個數據結構是以模塊名命名，含有驅動程序運行過程中需要的信息，比如是否就緒、是否忙等狀態信息嗎，甚至收發數據的緩沖區地址也可能有。Zynq的SPI設備的驅動程序數據結構。

typedef struct {
XSpiPs_Config Config; /**< Configuration structure */
u32 IsReady; /**< Device is initialized and ready */

u8 *SendBufferPtr; /**< Buffer to send (state) */
u8 *RecvBufferPtr; /**< Buffer to receive (state) */
unsigned RequestedBytes; /**< Number of bytes to transfer (state) */
unsigned RemainingBytes; /**< Number of bytes left to transfer(state) */
u32 IsBusy; /**< A transfer is in progress (state) */
u32 SlaveSelect; /**< The slave select value when
XSPIPS_FORCE_SSELECT_OPTION is set */

XSpiPs_StatusHandler StatusHandler;
void *StatusRef; /**< Callback reference for status handler */

} XSpiPs;

mod_g.c主要定義一個全局變量，向驅動程序提供設備的硬件信息。比如Zynq的SPI設備的Xspips_g.c文件主要是下列變量定義。其中的宏，都是在Xparameters_ps.h定義的。這個文件是由SDK自動根據硬件工程生成的。

XSpiPs_Config XSpiPs_ConfigTable[XPAR_XSPIPS_NUM_INSTANCES] = {
{
XPAR_XSPIPS_0_DEVICE_ID, /* Device ID for instance */
XPAR_XSPIPS_0_BASEADDR, /* Device base address */
XPAR_XSPIPS_0_CLOCK_HZ
},
{
XPAR_XSPIPS_1_DEVICE_ID, /* Device ID for instance */
XPAR_XSPIPS_1_BASEADDR, /* Device base address */
XPAR_XSPIPS_1_CLOCK_HZ
}
};

mod_sinit.c完成設備硬件信息的初始化工作。它其中有一個XSpiPs_LookupConfig()函數，根據設備號，查找對應的硬件信息。這樣驅動程序的大部分代碼可以支持多個設備。Zynq的SPI設備的設備硬件初始化函數：

XSpiPs_Config *XSpiPs_LookupConfig(u16 DeviceId)
{
XSpiPs_Config *CfgPtr = NULL;
int Index;

for (Index = 0; Index < XPAR_XSPIPS_NUM_INSTANCES; Index++) {
if (XSpiPs_ConfigTable[Index].DeviceId == DeviceId) {
CfgPtr = &XSpiPs_ConfigTable[Index];
break;
}
}
return CfgPtr;
}

mod_hw.h主要用來定義硬件寄存器信息，如偏移地址、寄存器的各位的功能。另外它還附帶有主要寄存器操作的宏的實現。

mod_hw.c主要用來實現設備的復位函數。另外一些底層的函數，如果與中斷等無關，也可能放在這里，比如串口設備的收發函數，就在這個文件中。這個文件一般很小，函數很少。

mod_selftest.c用來實現自測函數。

mod_intr.c用來實現與中斷相關的函數?？梢詤⒖糥uartps_intr.c。

驅動程序的對外接口都在mod.c中實現。其它沒有專門文件存放的函數，一般也放在這個文件中。初始化用的mod_CfgInitialize( )也是在這個函數中實現。其它常見的收發函數等一般也放在這個文件中。mod.h中實現其它模塊可能使用的宏，并聲明mod.c中實現的函數。

所有設備的驅動程序使用方法類似。第一步是用設備ID調用mod_LookupConfig( ), 查詢設備信息。第二步是使用設備信息調用mod_CfgInitialize( )，初始化設備，一般會設置默認工作狀態。這一步后，設備硬件就應該進入就緒狀態。第三步是調用mod_SelfTest(), 對設備做一下自檢。這三步一般都需要完成。接下來可以最設備做一些設備相關的設置，比如設置串口的波特率等。然后設備就進入工作狀態，可以進行正常服務。

有些客戶用到了Linux。standalone模式是沒有操作系統的場景。但是如果把設備的地址空間映射到用戶空間，standalone模式的驅動程序也可以直接作為Linux 用戶空間的驅動程序。具體代碼，可以參考UG873操作CDMA設備的代碼。這時沒有SDK自動生成的Xparameters_ps.h文件。用戶需要自己創建一個頭文件，提供mod_g.c需要的基地址，時鐘、中段號等硬件信息。