基于PCI總線(xiàn)的1553B總線(xiàn)接口卡設計

　　在進(jìn)行驅動(dòng)編寫(xiě)前，需要根據功能需求對PCI9052芯片進(jìn)行相應的配置操作。PCI9052芯片有2類(lèi)寄存器：PCI配置寄存器和局部總線(xiàn)配置寄存器。PCI配置寄存器的內容反映配置空間的情況，它的配置空間的內容包括PCI設備號DID，制造商號VID、中斷號、設備類(lèi)型號、局部空問(wèn)基地址、局部空間描述符、片選響應以及局部響應控制CNTRL等信號，這些配置信息在芯片復位時(shí)通過(guò)串行E2PROM加載。PCI9052會(huì )自動(dòng)根據該E2PROM的狀態(tài)決定其內部寄存器值。E2PROM中的配置信息的正確與否關(guān)系著(zhù)整個(gè)板卡是否能夠正常工作。當系統配置成功后，接口卡可被PC機識別，即可進(jìn)行驅動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)。

　　2．2 系統軟件設計

　　2．2．1 驅動(dòng)程序設計

　　設備驅動(dòng)程序提供連接到計算機的硬件的軟件接口，所要完成的任務(wù)是鏈接應用層和硬件層，使操作系統識別具體硬件，并使用硬件資源。微軟公司提供了專(zhuān)門(mén)的驅動(dòng)程序開(kāi)發(fā)工具包Windows XP DDK，但是DDK開(kāi)發(fā)難度較大，周期長(cháng)，不容易掌握，Numga公司的開(kāi)發(fā)工具Driv er Studio可以大大簡(jiǎn)化驅動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程，它制作的類(lèi)庫封裝了DDK的函數，完全兼容所有的DDK函數，它封裝了比較底層的繁復操作，減少了對簡(jiǎn)單接口的復雜操作，專(zhuān)門(mén)提供了的開(kāi)發(fā)向導Wizard與微軟的Visual C++緊密地集成，驅動(dòng)程序代碼框架只需要在DrivetWorks工具向導程序的指引下，根據硬件的具體參數填寫(xiě)必要步驟即可完成。另外，Driver Wizard還能生成專(zhuān)為特殊設備定制的代碼，比如PCI設備，ISA設備等。

　　驅動(dòng)程序的基本功能是完成設備的初始化、對端口的讀寫(xiě)操作、中斷的設備和響應及中斷的調用，以及對寄存器和內存的直接讀寫(xiě)。在Driver Studio生成的程序框架上，根據具體的要求添加新的類(lèi)對象和代碼，結合接口卡的特點(diǎn)，編寫(xiě)一些特殊的驅動(dòng)，在VC下編譯后即可得到所需的驅動(dòng)程序。

　　2．2．2 應用程序設計

　　Windows系統為用戶(hù)提供了一些API函數，用于向WDM結構的驅動(dòng)程序發(fā)命令以及進(jìn)行數據交換，在內核區存在各種與之相對應的處理例程，見(jiàn)表1。

　　CreateFile用于獲得驅動(dòng)程序句柄，CloseHandle關(guān)閉驅動(dòng)程序，而其余函數用于應用程序控制驅動(dòng)程序或者與驅動(dòng)程序交換數據，其中Device Control函數完成讀取PCI配置空間內容的功能。在WDM中實(shí)現輸入輸出處理可以通過(guò)KIoRange類(lèi)實(shí)現。應用層通過(guò)DeviceloControl函數向設備句柄調用KIoRange類(lèi)的成員函數，實(shí)現應用層對I／O空間的處理。

　　應用程序的流程如圖2所示。

　　3 結語(yǔ)

　　1553B作為一種高可靠性和穩定性的數據總線(xiàn)已在軍事和工業(yè)領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應用。本文設計了一種基于PCI總線(xiàn)的1553B總線(xiàn)接口卡，分別使用PCI9052和BU-61580作為PCI總線(xiàn)和1553B總線(xiàn)的協(xié)議芯片，使用FPGA進(jìn)行總線(xiàn)邏輯控制，提高了系統的集成度，驅動(dòng)程序方面，利用Driver Studio向導生成驅動(dòng)程序的框架，極大簡(jiǎn)化了驅動(dòng)程序的編制。實(shí)驗證明，本文設計的接口卡可以為電子設備提供符合1553B標準的接口，完成可靠的數據交換，工作穩定，功能完善，多個(gè)板卡可組成一個(gè)1553B總線(xiàn)仿真測試系統，通過(guò)仿真設備可用于模擬航電設備進(jìn)行仿真測試，對開(kāi)發(fā)1553B總線(xiàn)通信系統具有重要的現實(shí)意義和應用前景。