（转）C语言在哪里？

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上次写那几行程序确实没用到C标准库里的函数，altera_avalon_seg7_×× ×是我们自己定义的，不算数。典型的C标准库函数有：open() close()   printf()   read()...等等，在电脑上用C语言写应用程序，就是拿C标准库函数拼拼凑凑而成。

       C语言的简单易用性有目共睹，软件设计人员早已习惯了C语言的语法和思维逻辑，nios要将软件设计和硬件设计隔离开，必须迎合软件设计者的习惯，引入C标准库，这样才能使软件开发人员从其它平台的开发转到nios的时候，不会觉得突兀和陌生。

       软件开发人员不会去关心底层硬件实现细节，所谓软件，是很虚的东西，逻辑功能的组织和具体落实到硬件毕竟是两回事，因此必须把C标准库中那些很“虚”的函数跟实际的硬件操作对应起来，这个过程称为“移植”。

       既然规定nios的软件用C语言实现，altera肯定为用户完成了C标准库的移植，将C标准函数与硬件操作一一对应。但是，硬件种类千千万万，altera考虑得再怎么周全，也不可能顾得上所有的硬件，于是，它想出一个办法：把 硬件分门别类，把同一类硬件的共性提取出来，形成一个“虚拟设备”，然后确定这个“虚拟设备”适用于C标准库的哪些函数，把这些函数指针放到一个结构体 中，OK，它的任务就算完成了。如果设计人员想把一个硬件外设加入nios系统，如果他希望别人能用C函数访问到该硬件，那么，请他考量一下这个硬件能够 归到哪个“虚拟设备”名下，然后对照着这个“虚拟设备”的结构体，自个儿实现结构体中的函数去吧。说到底，这些C标准函数对应什么样的硬件操作，还得自己去填&……%#*！

       nios的“虚拟设备”有6种：
        ◆ 字符型设备
              hardware peripherals that send and/or receive characters serially, such as a UART.
        ◆ 文件子系统
               provide a mechanism for accessing files stored within physical device(s).
        ◆ DMA设备
               peripherals that perform bulk data transactions from a data source to a destination.
        ◆ 定时器设备
               hardware peripherals that count clock ticks and can generate periodic interrupt requests.
        ◆ FLASH设备
               nonvolatile memory devices that use a special programming protocol to store data.
        ◆ 以太网设备
               provide access to an Ethernet connection for the Altera-provided lightweight IP protocol stack.

       似乎写得有点乱了，举个例子清醒清醒。

       以LCD显示屏为例，按照“字符型设备”的定义- 串行发送或接收字符的硬件外设，可以确定将LCD显示屏归入“字符型设备”，定义“字符型设备”的头文件为alt_dev.h，定义“LCD显示屏”的头 文件为altera_avalon_lcd_16207.h，两者对应关系如下图：

结构体alt_dev_s定义了“字符型设备”的共性：能被open() close()等一系列C标准函数访问，所以，表示LCD显示屏的结构体alt_LCD_16207_dev里包含“共性”的alt_dev类型的变量 dev，还有其它一些“个性”的属性base、alarm等，实例化dev就实现了C标准库函数与硬件操作的一一对应，实际上，这个例子中只完成了 write()→alt_lcd_16207_write()的对应，其它函数以空指针NULL代替。

       这样，我们就可以在软件中用write()向LCD显示屏输出字符。