同時,，PCI總線存取延誤小,，采用總線主控和同步操作，不受處理器限制,，具有自動配置功能,，非常適合于高速外設(shè)。所以,，它正迅速取代原先的ISA總線成為微型計算機(jī)系統(tǒng)的主流總線,。

        隨著工業(yè)控制pci設(shè)備的增多，需要開發(fā)大量專用WDM驅(qū)動程序。鑒于直接用ddk開發(fā)驅(qū)動程序難度大,，周期長,，本文介紹了用DriverStudio套件開發(fā)WDM驅(qū)動程序的方法以及基于9052總線控制器的D/A數(shù)據(jù)輸出板卡的硬件結(jié)構(gòu)。

圖1 D/A數(shù)據(jù)輸出板卡硬件結(jié)構(gòu)

        D/A數(shù)據(jù)輸出板卡硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示,。硬件電路由PCI總線控制器9052,，數(shù)據(jù)鎖存器LS373，D/A轉(zhuǎn)換芯片,，EEPROM組成,。板卡上電時，讀取EEPROM內(nèi)容初始化9052配置空間,，據(jù)此為板卡分配合適的內(nèi)存空間和I/O空間,，對空間進(jìn)行讀寫操作。首先,，上位機(jī)通過WriteFile()調(diào)用設(shè)備驅(qū)動程序,，發(fā)送兩個12位數(shù)字量，驅(qū)動程序相應(yīng)函數(shù)將兩個數(shù)字量分別寫入兩路鎖存器,，送入D/A轉(zhuǎn)換芯片,，最后輸出模擬量。

        9052空間配置

        PCI9052芯片的配置寄存器分為PCI配置寄存器和局部配置寄存器,，二者都可以由PCI總線和串行EEPROM訪問,。在PCI配置寄存器中的設(shè)備ID,、制造商ID,、版本號、首區(qū)類代碼,、類別代碼,、指令寄存器和狀態(tài)寄存器等寄存器在所有的PCI設(shè)備中都必須實(shí)現(xiàn)，具體設(shè)置可參考相關(guān)資料,。PCI配置寄存器提供有6個基地址寄存器(BASE0～BASE5)這些基地址都是系統(tǒng)中的物理地址,，其中BASE0和BASE1是用來訪問局部配置寄存器的基地址，BASE0是映射到內(nèi)存的基地址,，BASE1是映射到I／O的基地址,，可用于通過內(nèi)存和I／O來訪問局部配置寄存器。這兩個基地址可固定用于PCI9052芯片的寄存器操作,。通過BASE2～BASE5四個空間最多可以訪問局部端所接的4個芯片,，實(shí)現(xiàn)4個局部地址空間(局部空間0～3)的PCI總線訪問。

        本設(shè)計選取LAS0(Local Address Space 0)來訪問局部端的鎖存器,，該尋址空間大小為4Kb,，與其有關(guān)的寄存器有四個：LAS0范圍寄存器、LAS0局部基址寄存器、LAS0局部總線區(qū)域描述符和片選0基址寄存器,。LAS0范圍寄存器規(guī)定了地址空間的大小,。

       由于需要4Kb的地址空間，所以LAS0范圍寄存器的值為0XFFFFF000,；基地址必須是地址空間的整數(shù)倍,，末尾為局部空間使能為，所以局部基址寄存器設(shè)為0X00000001,；LAS0局部總線區(qū)域描述符設(shè)為0X00000102,；片選0基址寄存器設(shè)為0X00000081。

       驅(qū)動程序框架的建立

       1 開發(fā)環(huán)境的選擇

        驅(qū)動程序開發(fā)選用NuMega公司的DriverStudio,，它包含VtoolsD,、SoftICE和DriverWorks等開發(fā)工具，DriverWorks用于開發(fā)KMD和WDM驅(qū)動程序,，它適用于Windows 98/Me/NT/2000/XP操作系統(tǒng),。DriverWorks，需要相應(yīng)DDK的支持,，把DDK用類的形式進(jìn)行封裝,，使用起來非常方便。

        開發(fā)環(huán)境的建立

       首先要安裝軟件,。必須按照下面的順序安裝：

        安裝Microsoft Visual Studio C++ 6.0,。在安裝過程中，必須選中“注冊環(huán)境變量”選項,。

        安裝操作系統(tǒng)對應(yīng)的DDK（２０００系統(tǒng)安裝２０００ＤＤＫ,，ＸＰ系統(tǒng)安裝ＸＰＤＤＫ）。

        安裝DriveStudio3.1(若為XP系統(tǒng),，必須安裝3.2以上的版本),。

        接下來，編譯庫文件,。用VC打開庫文件Program Files\Compuware\ DriverStudio\DriverWorks\source\ Vdw Libs.dsw,，選擇Build|Batch Build（編譯|批構(gòu)件），從中選擇需要編譯的配置（32位機(jī)選“select all i386”）,。若編譯無錯誤,，就可以進(jìn)行驅(qū)動程序的開發(fā)了。

       3 生成驅(qū)動程序框架

        從開始菜單啟動Driver Wizards,，選擇DriverWorks Project,，開始創(chuàng)建一個驅(qū)動程序框架。

       ● 填寫驅(qū)動程序名稱,，單擊next;
       ● 選擇驅(qū)動程序類型,，這里選擇WDM Driver驅(qū)動程序,，單擊next;
       ● 選擇WDM Function Driver，單擊next;
       ● 選擇總線類型,，這里選擇pci總線,。填寫pci Vendor ID和pci Device ID，一般可以從硬件的使用說明書中看到,，沒有的話可以用pciview軟件得到,。后兩項pci Subsystem ID和pci Revision ID可以不填。單擊next;
       ● 選擇設(shè)備類的名稱和文件類名稱,，默認(rèn)即可,，單擊next;
       ● 選擇需要的功能函數(shù)，本設(shè)計需要I/O讀寫,，必須添加I/O通信函數(shù),。添加讀函數(shù)PCI_DA_IOCTL_Read()和寫函數(shù)PCI_DA_IOCTL_Write()，單擊next;
       ● 選擇隊列方式,，數(shù)據(jù)量大時選擇排隊,，點(diǎn)擊Next；
       ● 添加資源,。資源分為i/o資源和內(nèi)存資源,。添加資源時必須對應(yīng)硬件相應(yīng)得基地址寄存器。選擇Direct存取方式,，單擊next;
       ● 為i/o通信方式添加控制代碼,，若不需要i/o通信，可不添加,，單擊next,；單擊Finish，完成驅(qū)動程序框架,，并自動啟動vc,。

      4 添加代碼完成應(yīng)用程序和驅(qū)動程序的通信

        在DriverWorks中,，應(yīng)用程序使用CDeviceInterfaceClass的實(shí)例去獲得一個或更多的DeviceInterface實(shí)例,。CDeviceInterface類抽象了一個單一設(shè)備接口，它的成員函數(shù)DevicePath( )返回一個路徑名指針,，它被發(fā)送到CreateFile去打開設(shè)備,，即獲取設(shè)備句柄。

        打開設(shè)備以后,，應(yīng)用程序通過函數(shù)ReadFile(),，WriteFile()和DeviceIoControl()函數(shù)調(diào)用訪問設(shè)備。其中,，DeviceIoControl()函數(shù)可以用不同的IOCTL命令實(shí)現(xiàn)不同的功能,。要完成應(yīng)用程序和驅(qū)動程序的通信，還必須添加硬件板卡訪問命令。在驅(qū)動程序中,，主要用inb(),，outb()函數(shù)進(jìn)行硬件訪問，具體參數(shù)可參照vc的msdn,。

       在本系統(tǒng)中,，主要用DeviceIoControl()來調(diào)用驅(qū)動程序。相應(yīng)的通信函數(shù)和添加的讀寫代碼如下：

        NTSTATUS PCI_DADevice::PCI_DA_IOCTL_Read_Handler(KIrp I)
{
        NTSTATUS status= STATUS_SUCCESS;
        //得到IOCTL緩沖區(qū)指針
        PUCHAR pOutBuffer=(PUCHAR) I.IoctlBuffer() ;
        //輸出緩沖區(qū)大小
        ULONG ioOutSize=I.IoctlOutputBufferSize();
        //讀取偏移地址為n-1的數(shù)據(jù),，放入輸出緩沖區(qū),，傳遞給應(yīng)用程序 
        pOutBuffer[0]= m_MemoryRange1.inb(ioOutSize-1);
        //讀取一個字節(jié)數(shù)據(jù)
        I.Information()=1;
        return status;
        }
        NTSTATUS PCI_DADevice::PCI_DA_IOCTL_Write_Handler(KIrp I)
        {
        NTSTATUS status=STATUS_SUCCESS;
        //得到IOCTL緩沖區(qū)指針
        PUCHAR pInBuffer=(PUCHAR) I.IoctlBuffer ();
        //輸入緩沖區(qū)大小
        ULONG ioInSize=I.IoctlInputBufferSize();
        //將數(shù)據(jù)寫入偏移地址為n-1的存儲單元
       m_MemoryRange1.outb

       (ioInSize-1，pInBuffer[0]);
       //寫入大小為一個字節(jié)
        I.Information()=1;
       return status;
       }

        編譯驅(qū)動程序,，生成一個.inf文件和一個.sys文件,，這就是需要安裝的驅(qū)動程序文件。編譯無錯誤,，就可以安裝調(diào)試驅(qū)動程序了,。

       5 安裝調(diào)試驅(qū)動程序

       插入自己設(shè)計的PCI板卡，重新啟動計算機(jī),，出現(xiàn)安裝新硬件向?qū)?。安裝已經(jīng)生成的.inf文件和.sys文件。安裝后,，查看pci設(shè)備的資源,，若與自己硬件設(shè)置的資源空間相同，則設(shè)備驅(qū)動安裝成功,。

      用Windows自帶的命令提示符,，打開驅(qū)動程序框架自帶的test應(yīng)用程序，測試通過驅(qū)動程序讀寫數(shù)據(jù),。若讀取的和寫入的數(shù)據(jù)一致,，則驅(qū)動程序開發(fā)成功。

       結(jié)束語

       本文以一種基于PCI總線的D/A數(shù)據(jù)輸出板卡為例,，介紹了在Windows 2000/XP下用DriverStudio開發(fā)PCI總線WDM驅(qū)動程序的基本方法,，詳細(xì)敘述了應(yīng)用程序和驅(qū)動程序之間的通信機(jī)制和硬件訪問方法；針對板卡的硬件結(jié)構(gòu)和功能用途,，介紹了PCI9052總線控制器PCI配置寄存器和局部配置寄存器地址配置的具體方法,；給出了利用安裝新硬件向?qū)О惭b驅(qū)動程序的方法，實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)和數(shù)據(jù)輸出板卡的通信,。