MPLAB® Harmony之学习篇（五）-- 认识Harmony驱动和系统服务

橙色凯 · 发表于2016-11-30 13:23

MPLAB® Harmony之学习篇（五）-- 认识Harmony驱动和系统服务 [复制链接]

本文转自Microchip麦田论坛——作者:炮灰哥

通过本文希望大家了解MPLAB® Harmony的框架的组成模块有一个系统的概念，并对驱动和系统服务有个初步的认识。

本文讨论以下内容：

Harmony的主要软件模组
Harmony中的驱动
Harmony中的系统服务

Harmony框架如下图所示，主要由六类软件模块组成：

PLIB – 外设库，实现直接对外设寄存器的访问；

Driver – 驱动，为上层应用提供访问外设的接口函数；

SystemService – 系统服务，管理芯片中的公共资源；

Middleware – 中间件，主要是一些复杂协议栈和软件库，如TCPIP，USB，GFX等等；

RTOS – 操作系统，Harmony包含多种操作系统，例如FreeRTOS，uCOS；

OSAL – 操作系统抽象层，主要负责内存的分配，并提供多线程保护机制。

下面我们将重点介绍驱动和系统服务这两类软件模块。

驱动

驱动介绍：

设备驱动为外设抽象出一套良好定义，简单的函数接口。上层应用程序可以通过这些函数和外设进行互操作。

Harmony中的驱动主要提供以下功能：

◆ 为外设提供抽象的方法；

◆ 控制上层应用访问外设；

◆ 管理外设工作的状态机变换。

下图阐明了驱动如何和系统其他组件进行互动：

应用程序调用函数接口来应用驱动所提供的服务；

◆ 驱动调用所需的系统服务来和其他驱动共享资源；

◆ 驱动同时调用PLIB来直接访问外设寄存器；

◆ 驱动的状态机维护任务会被系统任务所调用，从而保证外设工作状态实时被刷新维护。

驱动所提供的函数接口可以分为下列两类：系统操作和用户操作。

◆ 系统操作接口：

DRV__Initialize：外设硬件的初始化
DRV__Reinitialize：用给定数据重新初始化外设
DRV__Deinitialize：去初始化外设实例，关闭相应硬件
DRV__Status：可以查询当前外设是否完成初始化，重新初始化或去初始化
DRV__Tasks：用来维护驱动的状态机

◆ 用户操作接口：

DRV__Open：打开一个驱动的实例供应用程序使用
DRV__Close：关闭一个驱动的实例
DRV__ClientStatus：给应用提供驱动的状态
DRV__：这是驱动程序接口的基本格式，驱动接口都要符合这个格式

Harmony所包含的驱动类型：

打开MHC，可以看到Harmony Framework下共包含26种驱动，如下图所示。其中包括PIC32 MCU自身外设如SPI，USART；以及PIC32MCU开发板上常用的器件，如PHY，Codec芯片等。

系统服务

系统服务介绍：

系统服务提供了通用的功能，帮助不同的驱动或其他软件模块来访问共享的资源。
系统服务是Harmony框架中的软件模块，同其他模块一样，如驱动，中间件。通常它管理一个具体的硬件并同时提供访问服务给多个软件模块。

Timer系统服务的应用示例：

如下图所示，TCPIP协议栈，USB协议栈和GFX库都需要定时功能，如果它们都用Timer2来实现此功能就会产生冲突，其结果必将导致整个系统无法正常工作。
系统服务程序解决此类问题。正是因为系统服务实现了对共享资源（时钟，中断，定时器…）的操作并提供了通用的软件接口，其他模块就不需要直接访问这些共享资源，从而减少了系统冲突。

Harmony所包含的系统服务类型：

打开MHC，可以看到Harmony Framework下共包含16种系统服务，如下图所示。

总之，驱动和系统服务都是Harmony框架下的软件模块，供其他软件模块或上层应用调用，可以通过MHC轻松的添加或去除；不同在于，系统服务不会提供一套文件系统访问样式的接口函数，因此没有open，close，read和write函数。

希望通过介绍，大家能对驱动和系统服务有个初步的认识。

点击查看本学习资料： MPLAB® Harmony之学习篇（五）-- 认识Harmony驱动和系统服务_reformat.pdf (385.79 KB)