基于PCI Express總線的數(shù)據(jù)采集設(shè)備的實(shí)現(xiàn)

4.2 數(shù)據(jù)傳輸模式與配置函數(shù)

驅(qū)動(dòng)程序得到從數(shù)據(jù)采集設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)在指定的內(nèi)存空間，根據(jù)用戶的選擇可以實(shí)時(shí)顯示或者存儲(chǔ)在磁盤空間。使用WinDriver編寫的驅(qū)動(dòng)程序通過(guò)WinDriver內(nèi)核模塊與硬件進(jìn)行通信，本驅(qū)動(dòng)程序要實(shí)現(xiàn)的主要功能是從設(shè)備讀取指定的數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)，并根據(jù)要求發(fā)送命令到設(shè)備控制寄存器對(duì)設(shè)備的各種狀態(tài)進(jìn)行控制。

設(shè)備與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸有2種模式：PIO模式和DMA(直接內(nèi)存訪問(wèn))模式。PIO模式主要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)采集卡之間的命令傳輸；DMA模式主要針對(duì)大塊數(shù)據(jù)傳輸，傳輸過(guò)程中不需要經(jīng)過(guò)CPU，數(shù)據(jù)直接從設(shè)備傳送到內(nèi)存中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾士?，可以充分利用PCIE數(shù)據(jù)帶寬。

為了能從設(shè)備中讀到數(shù)據(jù)，首先應(yīng)該獲得設(shè)備的信息，設(shè)備信息主要包括廠家ID號(hào)，設(shè)備內(nèi)存映射空間，設(shè)備所在插槽號(hào)以及其他設(shè)備專用配置信息。只有獲得了設(shè)備信息才能實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的訪問(wèn)，這些信息通過(guò)下面2個(gè)函數(shù)得到：

void WD_PciScanCards函數(shù)用于檢測(cè)安裝于PCIE總線上的設(shè)備。Void WD_PciGetCardInfo函數(shù)獲取PCI設(shè)備的資源信息，例如內(nèi)存資源，I／O資源，中斷資源等。對(duì)設(shè)備信息的登記是通過(guò)結(jié)構(gòu)WD_CARD_REGISTER來(lái)實(shí)現(xiàn)，它包含了硬件的各項(xiàng)信息。這些信息可以通過(guò)第一步中的2個(gè)函數(shù)獲得。在確定WD_CARD_REGISTER結(jié)構(gòu)后調(diào)用函數(shù)WDCardRegister向Windriver Kernel登記設(shè)備。在得到了設(shè)備信息并且向WinDriver注冊(cè)了此設(shè)備后就可以在設(shè)備和計(jì)算機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)。

5 結(jié) 語(yǔ)

采用PCI express總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備可以有效地提高數(shù)據(jù)的傳輸帶寬，解決總線帶寬不足瓶頸帶來(lái)的種種問(wèn)題。文中的總線設(shè)計(jì)為1個(gè)通道的PCI express，雙向的讀寫速度為250 MB／s。后面的設(shè)計(jì)中會(huì)不斷提高Pcie總線的通道數(shù)，以滿足更高的總線設(shè)計(jì)需求。