采用VC++程序的FPGA重配置設(shè)計(jì)方案
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Windows XP操作系統(tǒng)中的驅(qū)動程序開發(fā)主要是基于Win32模式驅(qū)動程序，即基于WDM(Win32 Driver Model)。在WDM驅(qū)動模型中，每個硬件設(shè)備至少有兩個驅(qū)動程序：總線驅(qū)動程序和功能驅(qū)動程序。其中總線驅(qū)動程序由Windows提供，需要考慮的是負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)PCI設(shè)備邏輯功能的功能驅(qū)動程序。所以，驅(qū)動程序分為以動態(tài)鏈接庫形式的儀器驅(qū)動程序和以WDM格式的底層的接口驅(qū)動程序。前者用于實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)硬件的操作，即下載配置數(shù)據(jù)流對FPGA的配置；后者則可實(shí)現(xiàn)資源分配、接口管理及數(shù)據(jù)的控制傳輸。
3 配置數(shù)據(jù)分析
本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用軟件所要下載的配置數(shù)據(jù)流是由硬件設(shè)計(jì)者根據(jù)需求提供的，是以二進(jìn)制形式存儲的.rpd文件。可以根據(jù)不同的FPGA來選擇不同的外圍存儲芯片(如EPCS1，EPCS16)，從而生成不同大小的配置數(shù)據(jù)流。由于軟件設(shè)計(jì)中，每次下發(fā)的數(shù)據(jù)一定，所以，由數(shù)據(jù)流的大小就能決定循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)的次數(shù)。
由于硬件設(shè)計(jì)者提供的.rod文件中的數(shù)據(jù)并不是原始的配置數(shù)據(jù)，而是所要配置的數(shù)據(jù)經(jīng)過反轉(zhuǎn)生成的新的配置數(shù)據(jù)流，所以，要先將.rpd中的數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)處理后再發(fā)送給硬件。通過用戶界面可以二進(jìn)制的形式打開.rod文件并讀數(shù)，將配置數(shù)據(jù)流以單字節(jié)的形式暫存在一數(shù)組中，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行反轉(zhuǎn)處理。數(shù)組中每個單字節(jié)數(shù)據(jù)的反轉(zhuǎn)過程為：unsigned char strl=DE，反轉(zhuǎn)后為strl=7B，定義無符號char型變量bi(i為小于8的整數(shù))，可由下面的轉(zhuǎn)換完成：
由此可以得到：strl=7B。對反轉(zhuǎn)處理生成的單字節(jié)數(shù)據(jù)經(jīng)過組合處理后，最終便可得到對FPGA進(jìn)行配置所需要的數(shù)據(jù)流。
4 儀器驅(qū)動函數(shù)的設(shè)計(jì)
根據(jù)硬件設(shè)計(jì)，儀器驅(qū)動需將配置數(shù)據(jù)以長整型的形式發(fā)送，即32位。因?yàn)榕渲脭?shù)據(jù)的長度為16位，所以發(fā)送數(shù)據(jù)時，每次要傳兩個數(shù)，高16位和低16位分別放一個數(shù)。當(dāng)應(yīng)用程序打開.rpd文件時，應(yīng)將其中配置數(shù)據(jù)流保存在數(shù)組ww[f]中，而反轉(zhuǎn)處理后得到的數(shù)據(jù)依然放在數(shù)組ww[f]中并覆蓋原來的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)公式(1)進(jìn)行組合處理，以得到最終要發(fā)送的32位數(shù)據(jù)并保存在長整型數(shù)組comdata[f]中。數(shù)組comdata[j]中的每個數(shù)據(jù)實(shí)際上包含兩個配置數(shù)據(jù)，第一個數(shù)放在高16位，第二個數(shù)放在低16位，依次類推。確定好數(shù)據(jù)后，便可以調(diào)用動態(tài)連接庫中的發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)并發(fā)送給硬件。
comdata[j]=(ww[i]24)O(ww[i+1]16)O(ww[i+2]8)Oww[i+3](1)
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