嵌入式系统的PCI接口设计

时间：11-18 来源：嵌入式研究点击：

4驱动程序

开发Windows环境和Linux环境的驱动程序有很大不同。

4．1 Windows环境中驱动程序的编写

　　由于Windows操作系统被Microsoft所垄断，它是一个封闭的操作系统，因此很难将用户驱动程序挂接到Windows操作系统中。通常要利用一些开发工具，如Microsoft的DDK、Numega的DriverStudio和Jungo的WinDriver等。因而应首先是由它们生成驱动程序的框架后，再导入到Microsoft的Visual C＋＋中，在填入与设计对象相关的代码后，最后由build生成Windows环境下的驱动程序。

　 PLX公司的PLX9656RDK提供了Windows API及其源代码和调试工具PLXMon。利用这些针对PLX芯片的API可以驱动PCI接口，而且其编程工作也非常快捷。

PLX芯片的初始化函数原型为：
S8 Select Device（DEVICE＿LOCATION＊pDev）；

　它可提供很多对PCI的接口操作，其中包括寄存器读／写、中断允许／禁止、获取中断状态、IOP总线读／写、IOP端口读／写、电源管理、热插拔功能、VPD读／写、EEPROM读／写、邮箱寄存器读／写、门铃寄存器读／写、DMA控制／状态、DMA块通道操作、DMASgl通道操作以及 DMAShuttle通道操作等。

　　在对PLX芯片进行初始化后，便可利用PLX9656RDK提供的上述功能对PCI接口进行操作。

4．2 Linux环境下驱动程序编写

　　Linux是源代码开放型操作系统。在这种系统中，用户自编的设备驱动程序可以和原操作系统的驱动程序享有同等的"地位"。Linux环境下，驱动程序的编写有两种方式，一种是基于内核的，另一种是基于模块的。前一种方式是将驱动程序直接注册在相应的系统文件中，然后在操作系统启动时将它装载在内存中使用；后一种方式则通过命令行insmod和mmod来加载和卸载驱动程序模块，因此比较方便灵活。

Linux对设备的操作与对文件的操作一致，所有的驱动程序都毫不例外地要使用file operations结构。其中的read、write、ioctl、mmap、open、release指针分别指向用户编写的驱动程序的相关操作。

　　每个PCI设备均可由总线号、设备号和功能号来确定，它共有三个访问空间，即内存空间、I／O端口和配置寄存器。配置空间用于决定PCI器件的工作方式和映射到系统中的地址。其基本功能函数如下：

访问I／O和内存空间时，要根据配置寄存器中PCL-BASE-ADDRESS-i(i=0...5)所给定的基地址来读写数据。

5嵌入式系统的实现

嵌入式系统的开发平台包括Host（主机）和Tar－get（目标）两部分。通常，Host和Target的硬件构架（如x86、PowerPC、 ARM、MIPS等）和操作系统都不尽相同。因此需要用CDK（交叉开发工具包）把在Host上开发的代码下载到Target上。此开发平台的模型如图3 所示。

由于主机上资源丰富（如功能强大的操作系统和应用软件、CRT显示输出和打印机硬拷贝输出、键盘和鼠标输入等），因此调试起来非常便捷。针对不同的目标系统，HardHat CDK有不同的开发工具包，但开发流程及工具的使用几乎一样。首先用相应目标系统的交叉编译器将源程序编译为可执行文件，再将可执行文件拷贝到目标系统的 NFS目录下，待目标系统装载内核并引导后，便可调试和运行应用程序了。程序调试成功后，就可以使用EmbeddedPlanet公司的Planet Core来将应用程序烧录到目标板的FLASH中，这样，目标板就成了可独立运行的嵌入式系统了。

6小结

由MPC8260和PLX9656构成的嵌入式系统有着广阔的应用前景。可应用于高性能通信系统中的WAN／LAN控制卡、高速MODEM卡、帧中继卡、路由和交换机等，处理器集成的ATM、T1／E1及以太网等通信通道均能很好地支持上述通信功能；另外还支持高速PC适配卡、CompctPCI接口卡以及嵌入式主机系统等。由于PLX9656具有数据管道构架的直接传输方式，因而可方便的用于PCI及Local Bus端的I／O和设备的高速数据传输。

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