SkyEye建模框架介紹

SkyEye模型與硬件開發板，圖1-1-1是一塊普通的硬件開發板，上面有一些比較常見的設備，包括復雜的CPU、USB口、網口、SD卡控制器等，以及簡單的蜂鳴器，鍵盤等設備。我們試想這樣一個問題，真實硬件顯而易見，包括所有外設的內存地址、寄存器等信息都可以通過硬件手冊得知。那么如何用軟件的形式(理論上也就是數據)把它直觀的表達成我們日常可以理解的東西呢？

SkyEye通過json文件來對真實硬件開發板進行描述，可以理解為一個json文件對應于一塊真實的硬件開發板。大體結構我們參照圖1-1-2來進行講解：



圖1-1-2 SkyEye中的json框圖

xx名稱：開發人員根據實際需要自定義，可為任意值；
每一個設備由base表示其屬于什么類型，有四種取值：mach表示該對象為一塊板子 cpu表示該對象對CPU核，device表示該對象為一個設備 linker表示該對象為連接器，也就是說SkyEye表示的硬件開發板上所有的設備包括外設，CPU，整塊開發板，連接線等均由上述四個類型之一來表示。
class的值表示該設備有哪一類來實例化。上一篇文章中講到所有獨立外設都是一個dll，SkyEye加載外設時通過動態調用dll的方式加載到SkyEye。可理解為一個class對應于一個動態dll。這里的e300_core，ram，leon2_uart，image等都是通過SkyEye建模生成的具有一定規范名稱的dll，因此class對象后面的值必須是已經通過建模實現的模型。
剩余image里面的size對象以及串口中的skyeye_uart_intf對象，前者目前暫時理解為image這一設備的一個屬性，具體用法我們后面介紹；skyeye_uart_inft先簡單理解為一根連線，串口需要通過這根連線連接到終端”uart_term_0”上。
關于這一些知識點我們之后再補充。

總的來說就是通過json文件把整塊硬件開發板以數據格式的形式表示出來，其中地址總線中有一個對象為memory_space，該對象后面的值表示地址總線上連接有多少設備，這些設備對應硬件開發板中的外設，以及設備的地址映射關系。其中圖1-1-2中uart_0后跟的0x30000000表示串口在內存中的地址，0x20表示其所占的長度。實際配置時根據自身需要來對這些值進行設置。該圖簡單連接了一塊RAM以及用于顯示輸出的虛擬串口。

接著需要對memory_space中連接的這些設備進行一個補充說明：

比如RAM占多少地址空間長度；如果是需要發送中斷的設備，比如網卡、定時器等，還需要設置其中斷號是多少。這些便是上面提到的屬性。
也就是說不同的設備有它自帶的不同屬性，需要在建模時進行設定。

既然需要發送中斷，網卡和中斷之間如何建立聯系？SkyEye提供接口的概念來解決這一問題，我們還是用一張圖來對兩個或者多個不同設備之間的數據通信進行說明：

例如圖1-1-3中，某時刻網卡需要發送中斷，首先通過之前提到的接口，將中斷信息發送給中斷控制器IPIC，中斷控制器接收到數據后，再將中斷處理的請求發送給CPU，最后CPU響應并處理設備發起的中斷。

接口的概念這里先簡單理解即可，總結起來就是由于每個模塊在實現時相互獨立，通過接口可以實現獨立模塊之間的相互連接并進行數據傳輸。具體怎么實現在之后的實際編寫建模過程再進行說明。

SkyEye模型與設備寄存器

開發板由CPU、外設、各種總線等一堆元器件組成。但實際我們使用時僅僅關心外設如何使用；而外設其底層也就是通過操作不同的寄存器來完成不同的功能。因此SkyEye建模說到底最關心的還是底層寄存器的如何運轉。

下圖是MPC8378官方手冊中關于GPIO的所有寄存器：

如某一時刻需要從GPIO的某一管腳讀取數據，首先需要在驅動中設置GPIO方向寄存器為輸出，然后再經過中斷等其他操作從該管腳讀取數據。設置GPIO方向為輸出，相當于往該寄存器中某一個管腳位寫“1”。寫入1的這個過程可以被SkyEye的模型所獲取，模型再根據寫入的值實現相應的邏輯。之后驅動再發起讀操作讀取數據，該過程與寫操作類似。整個過程可以參考圖1-2-2：

SkyEye建模工具介紹

SkyEye使用建模工具來創建前面提到的各種外設模型。

工作空間可以理解為建模所需的環境，例如在visual studio下編程可能會有一些我們不需要關心的文件，但實際工程編譯時需要用到這些文件。工作空間的作用類似這些文件，使得開發人員不需要考慮環境的問題，只需要關心具體的模型實現。

創建工作空間

SkyEye提供兩種方法創建工作空間，一種是在GUI界面中選擇；另外SkyEye還提供命令行進行創建，指令為workspace-create + [工作空間名稱]。圖2-1-1和圖2-1-2分別是創建工作空間的GUI表示和命令行表示。

注意：創建工作空間之后需要重啟命令行工具，使新創建的工作空間生效。

下面對工作空間中包含的一些文件和文件夾做一些說明：

更新工作空間

更新工作空間的指令為workspace-update + [目錄]，還可以通過圖2-1-1中的切換工作目錄。

我們用一個實際例子說明更新工作空間的作用，假設現在有兩個工作空間，一個是MPC8378，另一個是TIC6713。且當前工作空間為MPC8378，如果在當前工作空間下運行包含TIC6713外設的二進制程序，SkyEye會提示無法找到和TIC6713外設相關的class。class我們上面提到過，每一個外設都是需要一個class來實例化。這個時候就需要通過更新工作空間的操作將工作空間替換到TIC6713所在的工作空間目錄。其作用可參考圖2-2-1：

創建設備

創建設備的命令為workspace-create-devoce + [設備名]。

創建完成后會在工作空間的module文件夾下生成三個文件，分別是：

設備名.c 設備名.h 設備名_moudle.c

.c文件中為所有需要實現的邏輯代碼。

.h中為包括寄存器的定義在內的所有變量、宏定義、結構體等內容。

_module.c為SkyEye加載該模塊的入口函數，不需要開發人員進行修改。

開發人員只需要考慮如何在.c文件中實現模型的邏輯代碼即可，在實現完成后在工作空間根目錄下執行make，代碼會自動編譯并生成動態dll文件。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的SkyEye建模之方法介绍篇的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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