如何進行RT-Thread中設備模型rt_device的理解

如何進行RT-Thread中設備模型rt_device的理解，針對這個問題，這篇文章詳細介紹了相對應的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

前言

• 最近在看內(nèi)核源碼，暫時避開費腦力的任務調(diào)度、內(nèi)存管理等較復雜的實現(xiàn)方法，發(fā)現(xiàn)rt_device設備框架實現(xiàn)很簡單。

• rt_device，設備管理的框架（模型），提供標準的設備操作接口API，一些外設，可以抽象成設備，進行統(tǒng)一的管理操作，如LCD、Touch、Sensor等。

rt_device的結(jié)構(gòu)

• rt_device，是內(nèi)核對象派生出來的，因此，有些操作，就是在操作內(nèi)核對象。上幾篇筆記研究內(nèi)核對象的管理，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，看device.c文件，很容易能看懂。

rt_device的使用

• RT-Thread 的PIN、CAN、Serial、I2C、SPI、PM等，都抽象成一種設備模型。這些設備模型，派生于rt_device即可。

pin設備模型：結(jié)構(gòu)如下：

/* pin device and operations for RT-Thread */
struct rt_device_pin
{
    struct rt_device parent; /* 派生于rt_device */
    const struct rt_pin_ops *ops; /* 設備特有的操作接口，還可以根據(jù)需要增加其他成員 */
};

• 所以用戶可以派生自己想要的設備框架，增加特定設備的操作接口：ops，特定屬性：結(jié)構(gòu)體成員。

• 需要把具體的設備，注冊到內(nèi)核容器上，這里調(diào)用rt_device的注冊接口。

如：

/* 使用時，需要把設備名稱、操作接口等，傳入 */
int rt_device_pin_register(const char *name, const struct rt_pin_ops *ops, void *user_data)
{
    _hw_pin.parent.type         = RT_Device_Class_Miscellaneous; /* 設備類型，為了區(qū)分設備種類 */
    _hw_pin.parent.rx_indicate  = RT_NULL; /* 接收回調(diào)，串口、CAN一般會有 */
    _hw_pin.parent.tx_complete  = RT_NULL; /* 發(fā)送回調(diào)，串口、CAN一般會有 */

#ifdef RT_USING_DEVICE_OPS
    _hw_pin.parent.ops          = &pin_ops;
#else
    _hw_pin.parent.init         = RT_NULL; /* 以下標準的rt_device設備操作接口，根據(jù)需要實現(xiàn) */
    _hw_pin.parent.open         = RT_NULL;
    _hw_pin.parent.close        = RT_NULL;
    _hw_pin.parent.read         = _pin_read;
    _hw_pin.parent.write        = _pin_write;
    _hw_pin.parent.control      = _pin_control;
#endif

    _hw_pin.ops                 = ops;  /* 操作接口，設備的特有操作接口 */
    _hw_pin.parent.user_data    = user_data; /* 不是必要的用戶數(shù)據(jù) */

    /* register a character device */
    rt_device_register(&_hw_pin.parent, name, RT_DEVICE_FLAG_RDWR);  /* 設備注冊接口：注冊為具體設備 */

    return 0;
}

• 具體設備對接設備框架

/* 具體設備的OPS 實現(xiàn) */
const static struct rt_pin_ops _stm32_pin_ops =
{
    stm32_pin_mode,
    stm32_pin_write,
    stm32_pin_read,
    stm32_pin_attach_irq,
    stm32_pin_dettach_irq,
    stm32_pin_irq_enable,
};

/* 實際設備的注冊方法 */
rt_device_pin_register("pin", &_stm32_pin_ops, RT_NULL);

• 設備注冊后，可以通過：list_device查看

其他

• rt_device_read rt_device_write等操作前，需要：rt_device_open

• rt_device_open rt_device_close 操作最好成對出現(xiàn)，原因是rt_device內(nèi)部有引用計數(shù)，如你open兩次，close一次，計數(shù)為1，沒有真正的close。

• 一般通過rt_device_find，通過設備名稱，查找設備，獲取設備的操作句柄，也就是設備結(jié)構(gòu)體指針，從而可以進一步進行操作設備的操作接口ops或通過設備的標準操作接口操作設備。

• RT-Thread 的設備類型很多，可以派生各種設備模型（框架），從而可以注冊掛載很多設備上去，可以方便的實現(xiàn)讀寫控制等操作，如控制硬件、傳感器等。

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