高速PCI信號采集卡設計與實現綜合實例之：主機應用程序和驅動程序的接口設計

13.5主機應用程序和驅動程序的接口設計

13.5.1驅動程序例程的封裝

通過調用PCI設備驅動程序的例程，我們可以實現操作系統對PCI設備的控制。但是直接調用例程進行編程往往顯得不夠直接，也不具有足夠的針對性。因此在高級語言里面對PCI設備或者信號采集設備的控制，往往是調用已經封裝過的例程。

將例程進行封裝，形成一些可以調用的具有針對性的PCI信號采集設備API函數，是驅動開發者比較頭疼的問題。因為這個過程需要了解WindowsWDM模型，熟悉WindowsDDK的開發過程，而這些往往需要花費硬件開發者的大量時間。

幸運的是，有一些很好的集成開發環境幫助我們完成了這個工作。用戶只需要將具體設備的參數導入開發工具的向導中，即可自動生成對應該設備的驅動程序。這些開發工具包括DriverStudio、Windriver等。

另外，針對基于PCI9054的PCI設備，PLX公司已經為用戶提供了較為完備的API函數包。用戶只需要根據需要調用其中的API函數，即可輕松實現對PCI9054采集設備的控制。下面介紹幾個常用的PLXAPI函數。

13.5.2PLXAPI函數

PLX公司為其提供的動態鏈接庫中包含了豐富的API函數，可以用于PCI9054卡的控制與傳輸。在這些API函數中，有如下的幾個是常常用到的（注：在2007年5月提供的PLXSDKVersion5.0中，API函數名有所更新，下面仍然按照V5版之前的函數名進行介紹）。

1．PlxPciDeviceOpen函數

用于設備啟動，在對設備進行任何操作之前都應該先打開設備，其函數原型為：

RETURN_CODEPlxPciDeviceOpen(

DEVICE_LOCATION*pDevice,//指向包含設備信息的數據結構的指針

HANDLE*pHandle //指向用于存放已打開設備的句柄的指針

);

DEVICE_LOCATION數據結構的定義如下：

typedefstruct_DEVICE_LOCATION{

U8BusNumber;//PCI設備所在的總線號

U8SlotNumber;//PCI設備所在的插槽號

U16DeviceId;//PCI設備的設備號

U16VendorId;//PCI設備的廠商號

U8SerialNumber[12];//PCI設備的惟一標識碼

}DEVICE_LOCATION;

對于PCI9054來說，DeviceId為10b5，VendorId為5406（不同的版本可能為9054）。SerialBumber的格式為“devicename>-indexnumber>”。如：有PLX9054的PCI卡，如果它的序列號為“Pci9054-1”，表示這是第二個PLX9054設備，第一個為“Pci9054-0”。

2．PlxPciDeviceClose函數

用于關閉已打開的PCI設備，其函數原型為：

RETURN_CODEPlxPciDeviceClose(HANDLEhDevice);//已打開的PCI設備的句柄

3．PlxPciBoardReset函數

用于復位已經打開的PCI設備，其函數原型為：

VOIDPlxPciBoardReset(HANDLEhDevice);//已打開的PCI設備的句柄

4．PlxBusIopRead函數

用于從本地總線讀取數據（常指DirectSlave讀模式），其函數原型為：

RETURN_CODEPlxBusIopRead(

HANDLEhDevice,//已打開的PCI設備的句柄

IOP_SPACEIopSpace,//PCI總線至本地總線，映射空間0/1

U32address,//若bRemap=FALSE，代表IOPSpace相對地址，否則是絕對地址

BOOLEANbRemap,//絕對地址與相對地址布爾值

VOID*pBuffer,//指向用戶用于存放讀取數據的緩沖區

U32ByteCount,

ACCESS_TYPEAccessType);//讀數據方式，支持本地總線使用8位、16位或32位進行傳輸

5．PlxBusIopWrite函數

用于從本地總線寫數據（常指DirectSlave寫模式），其函數原型為：

RETURN_CODEPlxBusIopWrite(

HANDLEhDevice,//已打開的PCI設備的句柄

IOP_SPACEIopSpace,//PCI總線至本地總線，映射空間0/1

U32address,//若bRemap=FALSE，代表IOPSpace相對地址，否則是絕對地址

BOOLEANbRemap,//絕對地址與相對地址布爾值

VOID*pBuffer,//指向用戶用于存放讀取數據的緩沖區

U32ByteCount,//讀取的數據量大小

ACCESS_TYPEAccessType);//讀數據方式，支持本地總線使用8位、16位或32位進行傳輸

6．PlxIntrAttach函數

用于鏈接中斷，當有效中斷產生時，將事件傳遞給指針句柄，其函數原型為：

RETURN_CODEPlxIntrAttach(

HANDLEhDevice,//已打開的PCI設備的句柄

PLX_INTRintrTypes,//含有需要指定的中斷信息的數據結構(PLX_INTR)

HANDLE*pEventHdl);//指向接收中斷事件的指針句柄

7．PlxIntrDisable函數

用于禁止某類中斷，其函數原型為：

RETURN_CODEPlxIntrDisable(

HANDLEhDevice,//已打開的PCI設備的句柄

PLX_INTR*pPlxIntr); //含有需要指定的中斷信息的數據結構(PLX_INTR)

8．PlxIntrEnable函數

用于使能某類中斷，其函數原型為：

RETURN_CODEPlxIntrEnable(

HANDLEhDevice,//已打開的PCI設備的句柄

PLX_INTR*pPlxIntr); //含有需要指定的中斷信息的數據結構（PLX_INTR）

9．PlxIntrStatusGet函數

用于返回當前終端狀態，其函數原型為：

RETURN_CODEPlxIntrStatusGet(

HANDLEhDevice,//已打開的PCI設備的句柄

PLX_INTR*pPlxIntr); //含有需要指定的中斷信息的數據結構（PLX_INTR）

10．PlxIntrWait函數

用于等待中斷，并可設定等待時間長度，其函數原型為：

RETURN_CODEPlxIntrWait(

HANDLEhDevice,//已打開的PCI設備的句柄

HANDLEhEvent,//被等待的事件句柄

U32Timeout_ms//為等待的時間長度，單位為ms

);

由于此函數只能用在Linux系統中，因此在Windows系統中使用PLXAPI函數包等待中斷時，使用另外兩個WindowsAPI函數進行中斷等待，即WaitSingleObject（）函數和WaitMultipleObject（）函數。

11．PlxDmaSglChannelOpen函數

用于開啟Scatter/Gather模式DMA通道，其函數原型為：

RETURN_CODEPlxDmaSglChannelOpen(

HANDLEhDevice,//已打開的PCI設備的句柄

DMA_CHANNELchannel,//為被開啟的DMA通道

DMA_CHANNEL_DESC*pDesc);//包含DMA通道的參數描述結構體（DMA_CHANNEL_DESC）指針

12．PlxDmaSglChannelClose函數

用于關閉已經打開的Scatter/Gather模式DMA通道，其函數原型為：

RETURN_CODEPlxDmaSglChanneClose(

HANDLEhDevice,//已打開的PCI設備的句柄

DMA_CHANNELchannel);//將要關閉的已被開啟的DMA通道

13．PlxDmaSglTransfer函數

用于開始進行Scatter/Gather模式的DMA傳輸，其函數原型為：

RETURN_CODEPlxDmaSglTransfer(

HANDLEhDevice, //已打開的PCI設備的句柄

DMA_CHANNELchannel, //進行Scatter/Gather模式DMA傳輸的通道

DMA_TRANSFER_ELEMENT*dmaData, //指向用于DMA數據緩沖區結構(DMA_TRANSFER_

//ELEMENT)指針

BOOLEANreturnImmediate); //取值為FALSE表示程序等待DMA傳輸結束后再執行下一

//條指令

//，反之，則不等待結束就執行下一條指令

13.5.3API函數調用

有了這些豐富的API函數資源，用戶即可根據自己的需要為信號采集設備設計功能多樣的應用程序。在進行應用程序的設計時，只需要將API函數庫包含在用戶的程序中即可。

PLX公司提供的PLXSDK開發包中包含了完整的API函數庫文件。將這些API庫文件復制到用戶的應用程序目錄下，并在程序中include進去，即可調用這些API函數。更多的函數及用法詳見PLXSDK的編程者開發手冊。

13.5.4PCI9054驅動程序安裝

INF文件是安裝設備驅動程序時必須使用的文件，其擴展名為.inf。驅動程序安裝后將它保存在windows/inf目錄中，是Winodws操作系統下用來描述設備或文件等數據信息的文件。

INF文件全稱InformationFile文件。在操作系統發現新硬件之后向系統指明應該安裝的驅動程序，系統為設備提供的服務以及注冊表項要修改的內容。它為該設備提供一個全面描述硬件參數和相應驅動文件(動態鏈接庫等文件)的信息。

驅動程序安裝的最終結果包括對系統的兩個永久更改。

·描述驅動程序的系統注冊表項、它的卸載順序以及任何正確的配置資料。

·將驅動程序文件復制到一個指定的系統目錄中。

INF文件是由標準的ASCII碼組成，可以用任何一款文字編輯器查看修改其中的內容。它是分節的，每節以“[]”擴起來，每一個節名最長為255個字符（Windows2000/XP/2003操作系統中）或28個字符（Windows98操作系統中）。

節與節之間的內容叫條目，每一個節是由許多的條目組成的。每一個條目都由“=”分開，如“a=b”。如果每一個條目的等號后有多個值，則每一個值之間用逗號分隔開。INF對大小寫不敏感，行注釋語句命令是“；”，類似VisualBasic里的“’”。如果一行寫不下，使用“”來換行。更多關于INF文件的規則和說明可以查看WindowsDDK的說明，這里不再詳述。

通過INF文件，用戶可以允許系統自動安裝信號采集設備的驅動程序，或者在對話支持下按照系統安裝向導一步一步完成驅動程序安裝過程。