基于DSP的PCI驅(qū)動程序開發(fā)方案

0 引 言

計算機系統(tǒng)總是通過總線(Bus)實現(xiàn)相互間信息或數(shù)據(jù)交換的。這些定向的信息流和數(shù)據(jù)流在總線中流動，就形成計算機系統(tǒng)的各種操作，它能實現(xiàn)各種不同部件和設(shè)備之間的互連。

PCI總線廣泛使用在計算機中，一方面是因為該總線的數(shù)據(jù)吞吐量大，另一方面是因為該總線與具體的處理器無關(guān)。PCI總線的設(shè)計也使各種PCI外設(shè)卡可以直接插入PCI總線插槽中，而不需要考慮各種額外的特殊邏輯，在設(shè)計和使用PCI設(shè)備時，需要訪問和控制硬件設(shè)備，如存儲器讀寫、I／O端口訪問、中斷響應(yīng)等。

與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)(Industry Standard Architecture，ISA)設(shè)備不同的是：PCI硬件設(shè)備資源的分配不是硬件設(shè)計所決定的，而是由Windows操作系統(tǒng)根據(jù)PC機中所有硬件設(shè)備對資源的占有統(tǒng)一分配的。為了保證系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可移植性，對應(yīng)用程序訪問硬件資源加以限制。這就要求設(shè)計設(shè)備驅(qū)動程序以跨越操作系統(tǒng)的邊界，對物理硬件進行操作。

1 DSP芯片中集成的PCI接口特點

1．1 PCI接口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

DM642片內(nèi)集成一個主／從模式的PCI接口，它相當(dāng)于專用的PCI接口芯片，這樣可以不必深究PCI總線規(guī)范，將工作重點放在系統(tǒng)功能的實現(xiàn)上。DSP可以通過這個接口實現(xiàn)與PCI主機的互連。

從圖1可以看出，PCI接口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括7個部分：

(1)PCI總線接口模塊(PCI Bus InteRFace Unit，PBIN)：該模塊對主／從模式下的總線交易都不會插入等待周期，可以實現(xiàn)最大的總線傳輸帶寬。

(2)E2PROM控制器模塊：控制器與外部的4線串行E2PROM相連。PCI接口復(fù)位時，控制器讀取E2PROM中的數(shù)據(jù)，配置PCI接口。DSP可以通過映射寄存器訪問E2PROM。

(3)DSP從模式寫模塊：包括一個多路復(fù)用器和一個PBIN到DSP的FIFO。它完成的功能是：外部PCI設(shè)備通過PCI接口寫數(shù)據(jù)到DSP從設(shè)備。外部主設(shè)備往DSP的Base0空間執(zhí)行寫操作時，PCI地址與DSPP寄存器中的固定偏移值結(jié)合，形成DSP目的地址，在傳輸過程中目的地址自動遞增。

(4)DSP從模式讀模塊：包括一個多路復(fù)用器和一個DSP到PBIN的FIFO。它完成的功能是：外部PCI設(shè)備通過PCI接口能夠從DSP從設(shè)備讀取數(shù)據(jù)。在外部主設(shè)備從DSP的Base0空間執(zhí)行讀操作時，PCI地址與DSPP寄存器中的固定偏移值結(jié)合，形成DSP源地址，在傳輸過程中此地址自動遞增。

(5)DSP主模式模塊：包括讀／寫兩個子模塊，DSP是該模塊的主控方。DSP主模式讀這個子模塊，完成DSP主設(shè)備通過PCI接口從外部PCI從設(shè)備中讀取數(shù)據(jù)。DSP主模式寫這個子模塊完成DSP主設(shè)備通過PCI接口寫數(shù)據(jù)到外部PCI從設(shè)備。

(6)PCI I／O接口模塊：它包括PCI的I／O寄存器，HSR，HDCR，DSPP。只能由PCI主機通過基址1寄存器或基址2寄存器的空間映射進行訪問。

(7)DSP寄存器接口模塊：包含DSP的映射寄存器，用于控制主模式接口，產(chǎn)生PCI中斷以及電源管理。

其他幾個模塊都與PCI總線接口模塊相連，而PCI總線接口模塊對外通過PCI總線與外部設(shè)備相連，這樣。DSP就可以通過主／從模式的讀或?qū)憗硗瓿膳c外部-設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。