基于嵌入式觸摸屏驅動程序的研究與開

0 引言

Windows CE.NET是一個搶先式多任務并具有強大通信能力的Windows 32位嵌入式操作系統(tǒng)，是微軟專門為信息設備、移動應用、消費類電子產品、嵌入式應用等非PC領域而從頭設計的戰(zhàn)略性操作系統(tǒng)產品?？梢钥闯?Windows CE并不是Windows桌面操作系統(tǒng)的一部分或縮減版本。CE系統(tǒng)與其它操作系統(tǒng)一樣，也提供了設備驅動程序，以驅動內部或者外圍硬件設備。驅動程序將操作系統(tǒng)和設備鏈接起來，使得操作系統(tǒng)能夠識別設備，并為應用程序提供相應的服務[1]。要想真正了解驅動程序必須結合一些驅動程序的實際開發(fā)，本文以基于ARM9核心硬件平臺的觸摸屏驅動程序為例，講解如何在不同的硬件設備上實現(xiàn)Windows CE的驅動開發(fā)。

1 Windows CE的體系結構

Windows CE是由許多離散模塊組成的，每一模塊都提供特定的功能。這些模塊中的一部分被劃分成組件。組件使Windows CE變得非常緊湊，只占不到200KB的RAM，因此只占用了運行設備所需的最小的ROM、RAM以及其它的硬件資源。

圖1 Windows CE的體系結構

Windows CE包含提供操作系統(tǒng)最關鍵功能的4個模塊：內核模塊；對象存儲模塊；圖形、窗口和事件子系統(tǒng)（GWES）模塊以及通信模塊。Windows CE還包含一些附加的可選擇模塊，這些模塊可支持的任務有管理流設備驅動程序、支持COM等。

內核是OS的核心，通過Core Dll模塊表示。它提供在所有設備中都出現(xiàn)的基本操作系統(tǒng)功能。內核負責內存管理、進程管理、以及特定文件管理等功能。它還管理虛擬內存、調度、多重任務處理以及例外處理等。

對象存儲可將用戶數(shù)據(jù)和應用程序數(shù)據(jù)存入文件或注冊器。在操作系統(tǒng)構造進程的過程中，對于這些不同的對象存儲組件，可以選取，也可以忽略。

GWES是用戶、應用程序和OS之間的圖形用戶接口。GWES通過處理鍵盤、筆針動作來接受用戶輸入，并選擇傳送到應用程序和OS的信息。GWES通過創(chuàng)建并管理在顯示設備和打印機上顯示的窗口、圖形以及文本來處理輸出。

通信組件提供對下列通信硬件和數(shù)據(jù)協(xié)議的支持：串行I/O支持，遠程訪問服務（RAS），傳輸控制協(xié)議/Internet協(xié)議（TCP/IP），局域網(wǎng)（LAN），電話技術API，Windows CE的無線服務。Windows CE的整體架構如圖1。

2 設備驅動的中斷處理

中斷是硬件與軟件打交道的重要方法，所以大多數(shù)驅動程序都涉及到中斷處理。要想了解驅動的開發(fā)過程，必須先了解Windows CE中斷機制。在CE的中斷處理中，一部分工作是由CE Kernel完成的，一部分是由OEM完成的，Windows CE的中斷服務例程是由OAL（對象抽象層）實現(xiàn)的。硬件中斷被發(fā)送到內核的異常處理器，內核的中斷支持處理器調用OAL函數(shù) OEMInterruptDisable來屏蔽此硬件的特定中斷，然后內核調用ISR來進行物理中斷，以中斷標志符的形式返回邏輯中斷給系統(tǒng)的任務調度程序。系統(tǒng)得到該中斷號后，就會找到該中斷號對應的事件，并喚醒等待相應事件的線程（IST），然后IST就可以在用戶模式下進行中斷處理。處理完成后，IST需要調用InterruptDone來通知操作系統(tǒng)中斷處理結束，操作系統(tǒng)再次調用OAL中的OEMInterruptDone函數(shù)來完成最后的中斷處理。其中斷的詳細處理過程如圖2所示。

圖2 中斷處理過程