基于PCI总线信号处理板的驱动程序设计及应用
摘要
随着微电子技术的高速发展，软件无线电技术(SDR)已成功应用于移动通信系统。软件无线电技术推动了可编程硬件的演进，通过增加硬件的可编程性增加其灵活性。软件无线电技术某些运算需要转移到硬件电路上来实现。所以我们设计并制作了一套软件无线电信号处理的硬件平台来实现其数据处理功能。
本论文以软件无线电技术硬件电路为平台，系统选用S5933作为PCI总线接口芯片，由DSP6201、SDRAM、PCI总线及PC机组成硬件平台。并且在Windows2000操作系统内核模式下进行了PCI总线设备的驱动程序设计及总控界面的开发。设计了多种数据传输方式，实现了驱动程序与应用程序的良好接口。达到了上层应用程序对板卡控制的目的，从内核层、API层、用户层详细地阐述了PCI设备驱动开发的特点。各层编程相对独立，具有较好的灵活性、通用性、安全性和可移植性。
本文对PCI接口技术、DSP HPI bootloader实现方式、WDM驱动程序构造方法、总控界面的开发进行深入的研究。最后总结出驱动程序设计的软件编程思想和驱动程序与硬件进行联合调试的基本方法。
With the rapid development of microelectronic technology, Software Defined Radio (SDR) has been successfully applied to mobile communications systems.SDR impeled the evolvement of programmable hardware, improved its agility by improving the programmable function of hardware. Some operations of SDR need to be transplanted to the hardware electrocircuit, so a set of hardware platform of SDR signal processing is designed and executed to implement its function of data processing.
Here it took the software radio hardware electrocircuit as platform, and S5933 as PCI bus interface chip. It choosed the hardware electrocircuit constituted of DSP6201, SDRAM PCI bus and PC computer as data transmission module, completeded the driver design of PCI bus equipment and exploitation of controlling interface under the kernel mode of Windows2000 OS. It designed several data transmission manners, implemented the command of board by controlling interface. It detailed the characteristic of PCI equipment driver exploitation from kernel level, API level and user level. The programme of every level is unattached; it is well universal, secure and portable.
Here the paper introduced the PCI interface techniques, implement of DSP HPI bootloader, constructing way of WDM driver and exploitation of controlling interface. And it introduced the programme idea of driver designing and the basic way of unit debugging between driver and hardware.
本论文以软件无线电技术硬件电路为平台，系统选用S5933作为PCI总线接口芯片，由DSP6201、SDRAM、PCI总线及PC机组成硬件平台。并且在Windows2000操作系统内核模式下进行了PCI总线设备的驱动程序设计及总控界面的开发。设计了多种数据传输方式，实现了驱动程序与应用程序的良好接口。达到了上层应用程序对板卡控制的目的，从内核层、API层、用户层详细地阐述了PCI设备驱动开发的特点。各层编程相对独立，具有较好的灵活性、通用性、安全性和可移植性。
本文对PCI接口技术、DSP HPI bootloader实现方式、WDM驱动程序构造方法、总控界面的开发进行深入的研究。最后总结出驱动程序设计的软件编程思想和驱动程序与硬件进行联合调试的基本方法。
With the rapid development of microelectronic technology, Software Defined Radio (SDR) has been successfully applied to mobile communications systems.SDR impeled the evolvement of programmable hardware, improved its agility by improving the programmable function of hardware. Some operations of SDR need to be transplanted to the hardware electrocircuit, so a set of hardware platform of SDR signal processing is designed and executed to implement its function of data processing.
Here it took the software radio hardware electrocircuit as platform, and S5933 as PCI bus interface chip. It choosed the hardware electrocircuit constituted of DSP6201, SDRAM PCI bus and PC computer as data transmission module, completeded the driver design of PCI bus equipment and exploitation of controlling interface under the kernel mode of Windows2000 OS. It designed several data transmission manners, implemented the command of board by controlling interface. It detailed the characteristic of PCI equipment driver exploitation from kernel level, API level and user level. The programme of every level is unattached; it is well universal, secure and portable.
Here the paper introduced the PCI interface techniques, implement of DSP HPI bootloader, constructing way of WDM driver and exploitation of controlling interface. And it introduced the programme idea of driver designing and the basic way of unit debugging between driver and hardware.
引文
[1] 武安河，于红涛．Windows2000／xp WDM设备驱动程序开发．北京：电子工业出版社，2003：1-20页
[2] 尹勇，李宇．PCI总线设备开发宝典．北京：航空航天大学出版社，2005：221-323页
[3] AT24C08 2-Wire Serial CMOS E~2pROM Datasheet. 2000: 1-33P
[4] SN74CBTD3384 10 BIT Bus Switches Datasheet. 2000
[5] Interfacing the TMS320C6000 EMIF to a PCI Bus Using the AMCC S5933 PCI Controller 2001: 1-98P
[6] 王念旭．DSP基础与应用系统设计．北京：北京航空航天大学出版社，2004
[7] 李方慧，王飞，何佩琨．TMS320C6000系列DSPs原理与应用．北京：电子工业出版社，2003
[8] AMCC S5933 Controller Databook. Application Micro Circuits Corporation. 1997
[9] 武安河，周利莉．Windows设备驱动程序(VxD与WDM)开发实务．北京：电子工业出版社，2001：161-175页
[10] Chris Cant(美)著．孙义，马莉波，国雪飞等译．Windiws WDM设备驱动程序开发指南．北京：机械工业出版社，2002
[11] Walte Oney(美)著．马少华译．Programming the Microsoft Windows Driver Mndel
[12] TI. Implementing the TMS320C6201 HPI Boot Process, 1999
[13] Microsoft Corporation(美)著．冯博琴，朱丹军，雪涛等译．Windows2000驱动程序丌发大全．北京：机械工业出版社，2001
[14] 扬皓．PCI数据采集系统驱动与总控软件的研究．成都：成都电子科技大学，2004
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[17] 付灵利，柴欣．Visual C++程序设计基础．北京：中国铁道出版社，2004
[18] 李正平．高速数据采集卡WDM驱动程序的开发．计算机技术与发展．2005
[19] 贾涛，王铁岭．PCI数据采集卡的WDM驱动程序开发．国外电子测量技术．2006
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[21] 赖晓斌，胡泽，赖欣．基于PCI总线DSP数据采集系统设计．国外电子测量技术．2006
[22] 张广华，苏秀琴，李哲．Windows2000下PCI数据采集卡WDM驱动程序设计．科学技术与工程．2006
[23] 孟华．用DriverWorks开发PCI设备的WDM驱动程序．信息与电子工程．2005
[24] 司玉美，申会民，耿爱辉，郭立红．基于PCI总线数据通信卡WDM驱动程序设计．计算机测量与控制．2006
[25] 陈德莉，肖山竹，卢焕章．TMS320C6000系列DSP PCI接口模块WDM驱动开发及高速数据传输方法．现代电子技术．2006
[26] 陈浪，阮锦，孙艳军，张磊．利用S5935实现DMA传输的研究．微计算机信息．2006
[27] 张新运，李传日．基于PCI总线高速数据采集卡的WDM驱动程序实现．电子工程师．2005
[28] 文臣．基于Windows2000操作系统的PCI卡WDM驱动程序开发．四川理工学院学报：自然科学版．2005
[29] 李忠辉，张志文．PCI设备驱动程序的开发及应用．西安工业学院学报．2005
[30] 袁魏华，季鹏，乔卫民．基于WDM模型的PCI卡驱动程序设计．计算机工程与设计．2005
[31] 胡修林，刘可．一种PCI总线高速数据传输卡WDM驱动程序开发．计算机与数字工程．2005
[32] 韩炳冬，宋克菲，于涛，张秀峰，林久令．PCI数据采集卡WDM驱动程序设计．东北师大学报：自然科学版．2005
[33] 孙建新，李铮，刘兴春．基于PCI总线数据采集系统WDM驱动程序设计．电子测量技术．2004
[34] 郎宝华，郭俊杰．Windows2000环境下测控系统的WDM设备驱动程序的开发及应用．现代电子技术．2003
[35] 杜欣，马秦生．PCI传输卡的WDM驱动程序设计．电子技术应用．2003
[36] 王建国．PCI设备WDM驱动程序的设计．雷达与对抗．2001
[37] 邰铭，武安河．WINDOWS下PCI接口卡WDM驱动程序的DMA编程技术．微计算机信息．2003
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