[摘 要]介紹了在Windows系統(tǒng)環(huán)境下利用WDF開發(fā)CPCI接收設備的驅(qū)動程序的步驟。重點研究了板卡多突發(fā)中斷情況下，實現(xiàn)在系統(tǒng)內(nèi)核層穩(wěn)定采集板卡數(shù)據(jù)的方法。
　　[關(guān)鍵詞]CPCI，驅(qū)動程序，WDF
　　[Abstract]the paper introduces the process of empolderring CPCI receiving device driver using WDF depending Windows operation system. Particularly shows the device causing burst interruptions receives data stably.
　　[Key words]CPCI， driver，WDF
　　中圖分類號：S343 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）24-0274-02
　　1.引言
　　數(shù)據(jù)接收卡是一種廣泛應用的測試設備。為了便于板卡利用Windows系統(tǒng)的可視化界面，實時數(shù)據(jù)存儲、分析與顯示，需要開發(fā)基于Windwos系統(tǒng)的驅(qū)動，完成數(shù)據(jù)接收卡與用戶應用程序間的橋接。由于cpci總線具有更好的機械特性和更多的擴展IO，自主研發(fā)數(shù)據(jù)接收卡采用cpci總線接口設計。驅(qū)動程序設計選用微軟新推出的WDF（Windows Driver Foundation，Windows驅(qū)動基礎）框架驅(qū)動模型，相比較早的WDM（Windows Driver Model），更提高了驅(qū)動程序的穩(wěn)定性。
　　2.Windows環(huán)境下基于cpci總線的采集卡驅(qū)動框架設計
　　設備的驅(qū)動程序至少包含兩個驅(qū)動程序，總線驅(qū)動程序和功能驅(qū)動程序�？偩�驅(qū)動程序由操作系統(tǒng)提供， 基于CPCI總線的驅(qū)動程序是指功能驅(qū)動程序，只要完成設備功能。采集卡主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和指令的發(fā)送，因此采集卡的驅(qū)動主要實現(xiàn)中斷操作及控制指令的讀寫操作。針對多中斷接收卡設計的基于Windows系統(tǒng)的驅(qū)動設計，該驅(qū)動包括板卡識別模塊，地址轉(zhuǎn)換模塊，多中斷數(shù)據(jù)處理模塊。具體驅(qū)動處理流程如下圖所示。CPCI驅(qū)動程序設計步驟如圖1所示。
　　1）初始化設備，創(chuàng)建設備對象、設備接口和IO隊列，主要在DriverEntry例程實現(xiàn)。調(diào)用WdfDriverCreate（）函數(shù)創(chuàng)建WDFDRIVER對象；
　　2）完成地址映射，將板卡硬件地址轉(zhuǎn)換成Windows系統(tǒng)可以識別與操作的地址，初始化中斷與DMA通道，主要在即插即用例程EvtDriverDeviceAdd（）中實現(xiàn)；
　　3）上層應用程序發(fā)送控制指令，開中斷，啟動中斷處理過程，主要在分發(fā)例程EvtIoDeviceControl（）中實現(xiàn)；
　　4）中斷操作，主要在中斷例程中實現(xiàn)；
　　3.遇到問題及解決措施
　　數(shù)據(jù)接收卡產(chǎn)生突發(fā)多中斷脈沖，且不同類型中斷脈沖間隔可能會很短，一般的驅(qū)動程序設計會出現(xiàn)丟數(shù)情況，該驅(qū)動采用與硬件設備建立握手機制，動態(tài)存儲中斷類型信息，延遲數(shù)據(jù)搬移釋放中斷處理函數(shù)的方式，實現(xiàn)了接收卡實時穩(wěn)定的接收數(shù)據(jù)。建立握手與中斷類型緩存表，延遲數(shù)據(jù)處理的方法步驟如下所示。
　　1）建立中斷類型緩存表，初始化讀計數(shù)write_count_n =0與寫計數(shù)read_ count_n =0；
　　2）在中斷處理函數(shù)中接收中斷，根據(jù)寄存器存儲的中斷類型將不同的標志位寫入中斷類型緩存表，相應中斷類型的write_count_n加1，并根據(jù)中斷類型標志位預判是否有其他中斷到達；
　　3）中斷類型判讀完成后，向固定IO寄存器寫入1，后寫入0，輸出脈沖，與硬件設備完成握手，通知硬件將高電平的中斷信號拉低，有效防止驅(qū)動程序由于中斷處理函數(shù)的處理時間較長而未能響應其他中斷脈沖信號的情況的發(fā)生；
　　4）啟動延遲過程調(diào)用，釋放中斷處理函數(shù)，繼續(xù)接收其他類型中斷，提高中斷處理效率；
　　5）根據(jù)中斷類型緩存表類型在延遲過程調(diào)用函數(shù)中進行不同數(shù)據(jù)的搬移，并將相應中斷類型的read_count_n加1。根據(jù)數(shù)據(jù)類型置不同類型事件，通知上層應用程序從數(shù)據(jù)緩存中搬移數(shù)據(jù)（圖2）。
　　4.結(jié)束語
　　自主研發(fā)板卡需要采集多路數(shù)據(jù)，輸出多中斷，采用普通驅(qū)動設計已經(jīng)無法滿足設計需求，在驅(qū)動設計中采用建立握手和中斷類型緩存表的方法，實現(xiàn)了在驅(qū)動內(nèi)核層實時穩(wěn)定的進行數(shù)據(jù)采集。
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