基于PCIE總線的多DSP系統(tǒng)接口設計和驅(qū)動開發(fā)
應用程序可以用標準的Win32API函數(shù)與驅(qū)動程序建立通信。在應用程序中首先用設備GUID接口或符號鏈接名打開設備,實際上應用程序調(diào)用了Win32API函數(shù)CreateFile。若成功打開將返回設備的有效句柄,應用程序獲得有效句柄后就可以和驅(qū)動程序交換數(shù)據(jù)。打開設備后應用程序可以用函數(shù)DevieeloControl與驅(qū)動程序通信,這個函數(shù)包括從驅(qū)動程序讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)。完成硬件操作后用CloseHandle函數(shù)關(guān)閉該設備。
3.3 PCI Express總線介紹
PCIE總線是Intel公司提出的第3代I/O總線。PCIE總線采用雙工串行傳輸模式,速度快,低功耗,擴展靈活,軟件層與PCI兼容,具有數(shù)據(jù)包和層協(xié)議架構(gòu)。
PCI Express協(xié)議定義了4層結(jié)構(gòu):物理層,數(shù)據(jù)鏈路層和事務處理層,軟件層。PCI Express系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。每個層次按照協(xié)議中規(guī)定的內(nèi)容,完成相應的數(shù)據(jù)處理功能。PCIE軟件層保持與PCI總線兼容,軟件兼容包括器件的初始化、自動配置和器件的運行。事務處理層接收來自軟件層或應用層的讀寫請求,并構(gòu)造響應數(shù)據(jù)包并傳給數(shù)據(jù)鏈路層。數(shù)據(jù)鏈路層的主要作用是確保數(shù)據(jù)鏈路包在數(shù)據(jù)鏈路層上的可靠傳送。物理層負責接口和設備間的連接,它在兩個PCI Express模塊之間的鏈路層間傳輸數(shù)據(jù)包。
3.4 驅(qū)動開發(fā)實例
3.4.1 PCIE接口模塊
PCI Express接口模塊通過調(diào)用IP核技術(shù)實現(xiàn),它接口模塊的結(jié)構(gòu)如圖4所示。PCI Express通信協(xié)議以及DMA的實現(xiàn)等是在FPGA內(nèi)實現(xiàn)的,整個模塊用到了Hard IP核和DMA IP核。
Hard IP核用來處理PCI Express協(xié)議相關(guān)的事務;DMAIP核用作DMA控制器;DMA控制器通過控制與DMA相關(guān)的寄存器,設定讀寫操作的地址范圍和大小,來完成DMA數(shù)據(jù)讀寫操作。DMA管理模塊控制兩個獨立的DMA通道,分別用來從主機內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)寫入主機內(nèi)存。
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