基于Linux/Qtopia的车载温度网络采集

作者：中国海洋大学刘滨王永才张冰，青岛农业大学赵艳华时间：2008-08-29 来源：单片机与嵌入式系统应用

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3.2.2 读接口函数

本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/87552.htm

　　用户程序执行读操作的时候可能没有可以读取的数据，此时需要让read操作等待直到有数据可以读取。在此采用等待队列使进程在无数据读取时进入等待，数据到达时唤醒。等待队列设置成一个循环缓冲区，每放入一个新数据作为缓冲区的头，存放时间最久还未被取走的数据为缓冲区的尾。

DS18B20_read( ) {
　　DECLARE_WAITQUEUE(wait,current);//声明等待队列……
Next_try:
　　if(DS18B20dev.head != DS18B20dev.tail) {//等待队列不为空，即有数据
　　DS18B20_ret=Read_Buffer_DS18B20(); //取走缓冲区的尾
　　copy_to_user( ); //读取的数据送到用户空间
}
　　else { ……//等待队列为空，即没有数据
　　add_wait_queue(&queue,&wait);
　　current>state=TASK_INTERRUPTIBLE;//添加等待队列，声明状态为任务可中断
　　while((DS18B20dev.head==DS18B20dev.tail)&&!signal_pending(current) {//进入等待
　　schedule();
　　current>state=TASK_INTERRUPTIBLE;
　　　　}//如果缓冲区为空,Linux内核调度,等待通知
　　current>state = TASK_RUNNING;//得到有数据的通知，声明任务状态为运行
　　remove_wait_queue(&queue,&wait);//删除等待队列
　　goto Next_try;//返回到读取数据
　　}
}

3.2.3 fasync异步通知函数

　　异步通知函数向进程发送SIGIO信号，通知访问设备的进程，表示设备已经准备好I/O读写了，避免主动查询，提高程序效率。使用异步通知需增加一个struct fasync_struct的结构指针，然后实现fasync接口函数。

static struct fasync_struct *fasync;//定义一个结构体
static int DS18B20_fasync(int fd,struct file *filp,int on) {//实现接口函数
　　retval = fasync_helper(fd,filp,on,&fasync);
　　if ( retval<0) return retval;return 0;
}

　　最后在需要向用户空间通知的地方调用内核的kill_fasync函数。在打开设备函数中提到的DS18B20Event()功能是：将数据放入循环缓冲区，唤醒等待队列并启动异步通知，其后两项功能是这样实现的：
　　wake_up_interruptible(&queue);//唤醒等待队列
　　if (fasync) {
　　kill_fasync(&fasync,SIGIO,POLL_IN);//发送异步通知信号
　　}

3.2.4 poll系统调用操作接口函数

　　当程序需要进行对多个文件读写时，如果某个文件没有准备好，则系统就会处于读写阻塞的状态，影响其他文件的读写。为了避免读写阻塞，使用poll函数。如果设备无阻塞地读，就返回POLLIN；通常的数据已经准备好，可以读了，就返回POLLRDNORM。

static unsigned int DS18B20_poll(struct file *flip, poll_table *wait) {
　　poll_wait(flip,&queue,wait);
　　if(DS18B20dev.head != DS18B20dev.tail) {
　　　　return POLLIN|POLLRDNORM;
　　}
　　return 0;
}

3.2.5 release释放设备函数

static intDS18B20_release(struct inode *inode,struct file *filp) {
　　ReleaseFlag=0//内核停止读取温度标志
　　DS18B20_fasync(1,filp,0);//关闭异步通知
　　module_put(THIS_MODULE);//设备计数器减1
　　return 0;
}

　　写接口函数用来通知驱动。例如通知驱动读取通道2的数据，在应用程序中执行写接口函数write（fileno,&SLOT2,1），驱动设置当前读通道号为2。

　　至此完成驱动接口函数。此驱动属于字符设备驱动，将源程序放在driver/char 目录下。同时需要修改该目录下的Kconfig配置文件并添加 Config 18B20_S3C2410选项，修改driver/char/Makefile，添加obj$(CONFIG_18B20_S3C2410) +=S3C2410_18B20.O。最后重新配置内核，将驱动以模块形式添加到内核，这样就可以编译驱动了。

4 Qtopia应用程序设计

（1）创建工程

　　首先利用QT Designer设计器创建一个窗体应用程序ThermometerFigure.ui。窗体程序创建好后根据需要添加窗体控件、槽函数、信号等。图3为ThermometerFigure类的实现框图。

（2） ThermometerFigure类实现

　　利用uic工具产生相应的*.cpp和*.h文件（窗体类的实现文件和头文件）。编辑*.cpp和*.h文件实现各成员函数、信号槽的连接。具体实现如图3所示。

（3）创建main及初始化

　　首先创建main.cpp文件，并在main.cpp 中创建QApplication 对象。QApplication 类负责图像用户界面应用程序的控制流和主设置，对所有来自系统和其他源文件的事件进行处理和调度；还包括应用程序的初始化和结束。

int main( int argc, char **argv ) {
　　QApplication app(argc,argv);
　　ThemometerFigure wyc;//创建对象
　　app.setMainWidget( &wyc );//选为主窗体
　　wyc.show(); return app.exec();
}

（4）编辑*.pro文件并生成Makefile

　　利用progen工具创建Thermometer.pro，具体实现如下：

TEMPLATE=app
CONFIG=qt warn_on release
HEADERS=ThermometerFigure.h
SOURCES=ThermometerFigure.cpp \ main.cpp
INTERFACES=

　　执行qmake命令生成Makefile文件，执行之前要设置相关的环境变量，编译器路径等。

　　qmakeo Makefile Thermometer.pro

（5）编译链接工程

　　执行make命令，将生成目标二进制文件Thermometer，此文件即可在设备上运行。

图3 ThermometerFigure类的实现框图