C語言在哪裡？

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上次寫那幾行程式確實沒用到C標準庫裡的函數，altera_avalon_seg7_×× ×是我們自己定義的，不算數。典型的C標準庫函數有：open() close()   printf()   read()...等等，在電腦上用C語言寫應用程式，就是拿C標準庫函數拼拼湊湊而成。

       C語言的簡單易用性有目共睹，軟體設計人員早已習慣了C語言的文法和思維邏輯，nios要將軟體設計和硬體設計隔離開，必須迎合軟體設計者的習慣，引入C標準庫，這樣才能使軟體開發人員從其它平台的開發轉到nios的時候，不會覺得突兀和陌生。

       軟體開發人員不會去關心底層硬體實現細節，所謂軟體，是很虛的東西，邏輯功能的組織和具體落實到硬體畢竟是兩回事，因此必須把C標準庫中那些很“虛”的函數跟實際的硬體操作對應起來，這個過程稱為“移植”。

       既然規定nios的軟體用C語言實現，altera肯定為使用者完成了C標準庫的移植，將C標準函數與硬體操作一一對應。但是，硬體種類千千萬萬，altera考慮得再怎麼周全，也不可能顧得上所有的硬體，於是，它想出一個辦法：把 硬體分門別類，把同一類硬體的共性提取出來，形成一個“虛擬設備”，然後確定這個“虛擬設備”適用於C標準庫的哪些函數，把這些函數指標放到一個結構體 中，OK，它的任務就算完成了。如果設計人員想把一個硬體外設加入nios系統，如果他希望別人能用C函數訪問到該硬體，那麼，請他考量一下這個硬體能夠 歸到哪個“虛擬設備”名下，然後對照著這個“虛擬設備”的結構體，自個兒實現結構體中的函數去吧。說到底，這些C標準函數對應什麼樣的硬體操作，還得自己去填&……%#*！

       nios的“虛擬設備”有6種：
        ◆ 字元型裝置
              hardware peripherals that send and/or receive characters serially, such as a UART.
        ◆ 檔案子系統
               provide a mechanism for accessing files stored within physical device(s).
        ◆ DMA裝置
               peripherals that perform bulk data transactions from a data source to a destination.
        ◆ 定時器裝置
               hardware peripherals that count clock ticks and can generate periodic interrupt requests.
        ◆ FLASH裝置
               nonvolatile memory devices that use a special programming protocol to store data.
        ◆ 乙太網路裝置
               provide access to an Ethernet connection for the Altera-provided lightweight IP protocol stack.

       似乎寫得有點亂了，舉個例子清醒清醒。

       以LCD顯示屏為例，按照“字元型裝置”的定義- 串列發送或接收字元的硬體外設，可以確定將LCD顯示屏歸入“字元型裝置”，定義“字元型裝置”的標頭檔為alt_dev.h，定義“LCD顯示屏”的頭 檔案為altera_avalon_lcd_16207.h，兩者對應關係如：

結構體alt_dev_s定義了“字元型裝置”的共性：能被open() close()等一系列C標準函數訪問，所以，表示LCD顯示屏的結構體alt_LCD_16207_dev裡包含“共性”的alt_dev類型的變數 dev，還有其它一些“個性”的屬性base、alarm等，執行個體化dev就實現了C標準庫函數與硬體操作的一一對應，實際上，這個例子中只完成了 write()→alt_lcd_16207_write()的對應，其它函數以null 指標NULL代替。

       這樣，我們就可以在軟體中用write()向LCD顯示屏輸出字元。