嵌入式Linux串口扩展的驱动设计方案解析

　　主流的嵌入式智能终端如POS机、物流终端、车载导航、工业平板等，均采用Linux为操作系统（Android的内核实质也是Linux），当这类产品要连接多个外设时，需要扩展外部接口。PC行业主流的USB扩展外设在嵌入式领域实际应用中存在兼容性和稳定性的问题，调试起来也较为复杂。因此，目前在嵌入式领域，稳定和通用的扩展外设方式，仍旧是串口连接（含UART，RS232，RS485）。

　　本方案介绍WK2X系列UARTs在嵌入式Linux（Android）下扩展多串口方案，尤其是嵌入式Linux串口扩展的驱动设计方案的思路和原则。

　　嵌入式系统产品的软件主要包括驱动设计、系统移植、和应用APP设计。本方案主要介绍WK2X在LINUX下的驱动程序设计，这是方案设计中的重点和难点。

　　嵌入式系统的驱动程序是linux系统内核和设备硬件之间的接口，把系统调用映射到具体设备对于实际硬件的特定操作上，具体关系可以参见附图：

　　

　　方案设计要点：

　　通过这种方法，应用程序就可以像操作普通文件一样操作硬件设备，用户程序只需要关心这个抽象出来的文件，而一切同硬件打交道的工作都交给了驱动程序。比如要向屏幕输出一串字符串，我们只需要把字符串写到显卡所抽象出来的文件里，而真正把字符串传到显卡里的工作就是由驱动程序来完成的。

　　在Linux下，驱动程序是内核的一部分，运行在内核态下，有两种加载方式：

　　可以将驱动静态的和内核编译在一起，缺点是内核会比较大，而且如果驱动出错，会导致整个系统崩溃；

　　也可以module的方式编译，在需要的时候动态的载入。

　　为开微电子提供的WK2X系列串口Android 驱动程序，基于Linux内核开发的TTY标准设备驱动，提供2.6～3.0/3.1～4.4两个版本，Linux3.1内核以上驱动版本采用DTS设备树架构，这两个版本是目前应用较广的版本，可以很方便移植到其它版本的Linux中，该驱动已经实际应用到多个量产平台中，在Android5.0-8.0系统版本中均长期稳定工作。

　　典型应用案例：

　　目前已经成功的应用于INTEL ATOM，CSR，高通，MTK，展讯，瑞芯微，全志，炬力，君正等主控平台方案中。为开微电子技术支持可以为用户提供驱动代码源代码，并协助支持用户进行移植和适配 。