Windows CE是一個開放的、可升級、可裁減的32位實時嵌入式操作系統(tǒng)，具有可靠性好、實時性高、內(nèi)核體積小的特點，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、信息家電、移動通信、汽車電子、個人電子消費品等領(lǐng)域。版本W(wǎng)indows Em-bedded CE 6.0于2006年11月發(fā)布，其特點有：進(jìn)程數(shù)量到32K，且每個進(jìn)程有2 GB的虛擬內(nèi)存空間；將關(guān)鍵的驅(qū)動程序、文件系統(tǒng)和圖形界面管理器移到了內(nèi)核中，大大減少了CPU在內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)間切換造成的性能損失等。在同時要求高性能和低功耗的嵌入式應(yīng)用中，運行Win-dows CE的LPC3250平臺將會有很好的市場前景，對于常用到的串口的驅(qū)動開發(fā)顯得尤為重要。

　　1 WindOWS CE的串口驅(qū)動模型

　　WindowsCE設(shè)備驅(qū)動程序概述WindowsCE支持廣泛的基于各種CE平臺的設(shè)備驅(qū)動程序。目前，它提供了四種設(shè)備模型，其中兩種是專用于WindowsCE的模型，另外兩種外部模型來自其它操作系統(tǒng)。基于WindowsCE的兩種模型是本機的設(shè)備驅(qū)動程序和流接口驅(qū)動程序。兩種外部模型用于通用串行總線（USB）和網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器接口標(biāo)準(zhǔn)（NDIS）的驅(qū)動程序。而流接口驅(qū)動程序通過一組流接口函數(shù)使得應(yīng)用程序可以通過文件系統(tǒng)中的特殊文件而與設(shè)備接口，因此藍(lán)牙仿真串口的功能性更適合流接口驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu)。

　　WindowsCE操作系統(tǒng)中集成的。設(shè)備驅(qū)動程序接口（DDI）是在MDD中實現(xiàn)的函數(shù)集，GWES模塊通過這個接口調(diào)用設(shè)備驅(qū)動程序；設(shè)備驅(qū)動程序服務(wù)器提供接口（DDSI）是在PDD中實現(xiàn)的函數(shù)集并由MDD調(diào)用。由于微軟提供了所有與MDD模塊相關(guān)的源代碼，所以對這部分不用做任何改動，只需將自己的PDD模塊與MDD模塊鏈結(jié)成一個公用庫。

　　基于Windows CE有兩種驅(qū)動程序模型：本機設(shè)備驅(qū)動程序和流接口驅(qū)動程序。串口驅(qū)動就屬于分層的流接口驅(qū)動程序。分層驅(qū)動程序?qū)⒃O(shè)備的驅(qū)動程序分為兩層：平臺相關(guān)驅(qū)動 PDD（Platform Dependence Driver）層。操作系統(tǒng)與MDD層之間通過DDI（設(shè)備驅(qū)動接口）進(jìn)行交互。MDD層也實現(xiàn)了中斷處理線程IST，并定義一些與PDD層的接口函數(shù)，這些接口函數(shù)稱為DDSI（設(shè)備驅(qū)動服務(wù)接口）。

　　用％_WinCEROOT％來表示W(wǎng)indows CE的安裝根目錄，符合‘550工業(yè)規(guī)范的串口驅(qū)動源碼主要位于＼％_WINCEROOT％＼PUBLIC＼COMMON＼OAK＼DRIVERS＼SERIAL下，主要看表1所列的一些重要文件。

　　如圖1所示，串口應(yīng)用程序通過設(shè)備管理器調(diào)用mdd.c中MDD層的標(biāo)準(zhǔn)流設(shè)備驅(qū)動接口COM_XXX，在COM_XXX中通過結(jié)構(gòu)體 HW_INDEP_INFO中HWOBJ結(jié)構(gòu)體調(diào)用串口硬件操作函數(shù)HWxxx；然后在cserpdd.cpp中GetSeri-alObject函數(shù)通過HW_VTBL類型數(shù)組IoVTb1將HWxxx映射為Serxxx系列函數(shù)，Serxxx系列函數(shù)則調(diào)用CSerialPDD類中的成員函數(shù)（其中的純虛函數(shù)由CserialP-DD的繼承類CP-dd16550實現(xiàn)，真正與物理底層操作的是CPdd16550的數(shù)據(jù)成員CReg16550中的 Write_XXX、Read_XXX函數(shù)）。

　　驅(qū)動程序英文名為“Device Driver”，全稱為“設(shè)備驅(qū)動程序”是一種可以使計算機和設(shè)備通信的特殊程序，可以 說相當(dāng)于硬件的接口，操作系統(tǒng)只有通過這個接口，才能控制硬件設(shè)備的工作，假如某設(shè)備的驅(qū)動程序未能正確安裝，便不能正常工作。 因此，驅(qū)動程序被譽為“ 硬件的靈魂”、“硬件的主宰”、和“硬件和系統(tǒng)之間的橋梁”等。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電腦硬件的性能越來越強大。這時候，電腦就正如古人所說的“萬事俱備，只欠東風(fēng)”，這“東風(fēng)”的角色就落在了驅(qū)動程序身上。如此看來，驅(qū)動程序在電腦使用上還真起著舉足輕重的 作用。

　　2 WinCE6.0下的LPC3250串口驅(qū)動程序開發(fā)

　　LPC3250串口與‘550工業(yè)規(guī)范的串口有差異，為了保證程序的通用性和盡量減少代碼量，在實現(xiàn)LPC3250串口驅(qū)動程序時，需要繼承 CPdd16550和CReg16550類，根據(jù)實際的硬件特性實現(xiàn)它們的純虛函數(shù)并擴展其虛函數(shù)的功能，配置硬件相關(guān)的寄存器和修改相關(guān)代碼。這里要注意的是LPC3250串口寄存器地址間隔是32位，而不是標(biāo)準(zhǔn)的8位；CPdd16550的繼承類Clpc32xxPdd16550UART本質(zhì)還是個抽象類，同時為標(biāo)準(zhǔn)串口和高速串口服務(wù)，要重新實現(xiàn)Init、GetDivisorO-{Rate、GetWaterMark、 MapHardware、CreateHardwareAc-cess、CreateSerialObject、DeleteSerialObject等函數(shù)，其他的函數(shù)可以直接調(diào)用CPdd16550的成員函數(shù)，只需要修改相關(guān)串口寄存器的宏定義。

　　在Clpc32xxPdd16550UART的Init函數(shù)中，GetIsrInfo以串口的Active注冊表鍵為依據(jù)查出物理中斷號，并保存在 DDKISRINFO結(jié)構(gòu)體的dwlrq成員中。KernelloCon-trol函數(shù)將物理中斷號轉(zhuǎn)換為邏輯中斷號，符合條件就將邏輯中斷號回寫到注冊表中。相關(guān)代碼如下：

　　接著調(diào)用父類CPdd16550的Init函數(shù)，創(chuàng)建中斷服務(wù)線程（IST）事件，并通過InterruptInitialize函數(shù)將事件與邏輯中斷號關(guān)聯(lián)起來，調(diào)用CreateHardwareAccess和MapHardware函數(shù)將串口基地址及相關(guān)寄存器片內(nèi)地址映射到內(nèi)核進(jìn)程的虛擬地址。

　　在MapHardware中，用GetWindowInfo根據(jù)串口的Active注冊表鍵獲得串口的全部I／O端口和內(nèi)存地址信息，然后用 MmMapIoSpace函數(shù)將串口物理地址和相關(guān)控制寄存器地址轉(zhuǎn)換成內(nèi)核進(jìn)程的虛擬地址，以便后面對寄存器進(jìn)行操作，部分代碼如下：

　　根據(jù)LPC3250的數(shù)據(jù)手冊，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)UART的波特率需要設(shè)置小數(shù)波特率預(yù)分頻器和UART波特率發(fā)生器。當(dāng)不用小數(shù)波特率預(yù)分頻器（即X=Y=1） 時，將標(biāo)準(zhǔn)UART的{Baudrate，DLM：DLL}的值定義一個數(shù)組BaudPairs[]。GetDivisorOfRate根據(jù)這個數(shù)組得到分頻系數(shù)，然后調(diào)用父類的成員函數(shù)SetBaudRate便可設(shè)置波特率。高速UART的波特率類似，只是波特率計算公式和分頻系數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)UART不同。

　　Clpc32xxPdd16550UART是個抽象類，實現(xiàn)通用功能，具體的要分別由繼承的標(biāo)準(zhǔn)串口Clpc32xxPdd16550Stan- dardUART類和高速串口Clpc32xxPdd16550HighUART類實現(xiàn)。在各自初始化時，主要是配置各種寄存器，實現(xiàn)具體硬件差異化，包括：配置UART時鐘控制寄存器、時鐘模式寄存器和時鐘選擇寄存器，分別使能UART時鐘、設(shè)置自動時鐘模式、選擇相應(yīng)的時鐘源作為分頻器的輸入時鐘；禁止UART的回送功能。

　　特別要強調(diào)的是關(guān)于中斷的處理，串口驅(qū)動中斷可以用動態(tài)映射，也可以用靜態(tài)映射。在OEMInter-ruptHandler、 Clpc32xxPdd16550UART：：Init、CPdd16550：：Init、CPdd16550：：ThreadRun等處加入調(diào)試打印信息，可以較快地找到問題所在，確定硬件中斷是否映射為系統(tǒng)中斷、中斷產(chǎn)生時是否進(jìn)入相應(yīng)的處理程序。中斷處理好了，串口驅(qū)動就基本完成了。

　　上述工作結(jié)束后，就要添加串口的注冊表。以串口3為例，主要是設(shè)置動態(tài)鏈接庫DLL、設(shè)備基地址、中斷號、前綴名、被加載的順序等。根據(jù)注冊表的 DeviceArrayIn-dex、CreateSerialObject就可以構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)串口或高速串口類實例了， DeleteSerialObject在退出驅(qū)動時刪除實例。具體代碼如下：

　　在廣州致遠(yuǎn)電子有限公司的SmartARM3250開發(fā)板上，通過WinCE的串口應(yīng)用程序與上位PC機進(jìn)行發(fā)送接收實驗，本驅(qū)動已經(jīng)實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)串口460 800 b／s、高速串口921 600 b／s的穩(wěn)定傳輸。

　　本文介紹了WinCE6.0下的串口驅(qū)動模型，結(jié)合LPC3250的硬件情況，詳細(xì)說明了串口驅(qū)動開發(fā)過程，包括配置串口相關(guān)的寄存器和處理中斷中重要函數(shù)的實現(xiàn)，以及注冊表和Source文件編寫等。本驅(qū)動程序在廣州致遠(yuǎn)電子有限公司的SmartARM3250開發(fā)板上實驗成功。