基于DSP内嵌PCI总线的卫星信号仿真器设计

3 仿真器程序及驱动程序的开发

　　3．1 驱动工具的选择

　　对于开发wDM型PCI驱动，常用的开发工具有三种。一是直接使用Windows DDK或者WDK工具；二是使用DriverStudio；三是使用WinDriver。第一种方式要求掌握Windows的体系结构、设备驱动的体系结构等知识，开发难度较大；第二种方式对DDK进行了封装，难度虽然降低了些，但依然不小，而且由于封装问题，可能带来一些Bug，有可能导致项目失败；第三种方式克服了传统开发工具开发驱动周期长，效率低，需具有DDK和核心态程序开发经验等缺点，大大简化了ISA-BUS，PCIBUS等硬件设备驱动程序的开发过程，而且WinDriver还提供核心插件(Kerneal Plu-gin)功能，使开发者在用户模式下调试代码，然后将调试无误的代码搬到内核模式(Kernel Mode)中，因而使用WinDriver，具有简单、快速、高效的特点。

　　3．2 WinDriver的工作原理

　　图5是WinDriver的体系结构图，阴影部分是WinDriver提供的组件。WinDriver提供以WinDrvr6．sys为底层的驱动栈层，直接与硬件交互，避免了用户对硬件操作的复杂性，用户开发驱动只需在应用程序中调用WinDriver用户模式的API函数。这些用户模式的函数调用 WinDriver的Kernel Module函数实现对硬件的访问。对于某些要求比较高的硬件驱动(如要求响应中断的速度足够快)，如果用户模式开发的驱动无法达到要求，开发者可以将用户模式下调试好的代码放入到WinDriver的Kernel Plugin模块中，使得驱动开发可以在用户模式下进行，而开发的驱动的效率完全可与内核模式下的驱动相媲美。

　　图6为用WinDriver开发PCI驱动内部的API函数调用关系。

　　通常情况下，在应用程序中不直接调用这些API函数，而是通过二次开发，将这些API函数封装在动态链接库DLL中，然后应用程序调用DLL中封装好的函数。

　　3．3 卫星信号仿真器应用程序框图及相应PCI驱动的关键代码分析

　　根据仿真器的总体设计，需要在PC机上实现二个功能模块；

　　数字信号处理模块该模块是仿真器的核心模块，实时仿真导航电文，计算卫星伪距、各通道的频率字和码控制字等。

　　通信模块 该模块主要是将PC机计算得到的相关信息通过PCI传递给DSP。

　　考虑到整个仿真器数据要求的实时性，通过中断函数实现PC机中的程序传输数据，当DSP需要数据时，通过RSTSRC寄存器INTREQ位写1产生一个中断信号发送给PC机，但要使该中断有效，必须要求主机状态寄存器(HSR)中的INTAM位为0。因此在上位机程序中，初始化阶段必须把该中断使能位打开。应用程序的结构如图7所示。

　　中断处理步骤如下：

　　(1)应用程序打开中断使能，系统等待中断；

　　(2)如果中断到来，则清除中断标志，取消中断源；

　　(3)在中断函数中执行数据传输；

　　(4)数据传输完后给DSP发中断，实现与DSP的握手；

　　(5)重新开启中断源。

　　第(2)步和第(5)步在中断使能函数中实现。

　　中断响应函数的关键代码如下：

　　PCI主机给DSP发中断是通过将HDCR寄存器的DSPINT位置1实现的，要注意产生该中断的有效前提条件是PCI的中断使能寄存器(PCIIEN)HOSTSW位被使能，即HOSTSW=1。

　　为了便于使用PCI的驱动函数和以后驱动程序发布的需要，将驱动函数封装在动态链接库DLL中，它们中主要函数的关键代码如下：

为了使PC机能够正确地捕获到由DSP传来的中断，在动态链接的DSP6416_IntEnable()函数中，必须设置内核模式下的中断传输命令，因为它的优先级比用户模式下的中断响应函数高，因而一旦DSP产生中断，首先执行的是内核模式下的中断传输命令。由于DSP6416内嵌PCI产生的中断属于电平敏感中断，如果不清除中断它将一直有效，这将会导致中断响应