引 言

　　PCI總線廣泛使用在計算機中，一方面是因為該總線的數據吞吐量大，另一方面是因為該總線與具體的處理器無關。PCI硬件設備資源的分配不是硬件設計所決定的，而是由Windows操作系統根據PC機中所有硬件設備對資源的占有統一分配的。這就要求設計設備驅動程序以跨越操作系統的邊界，對物理硬件進行操作。

　　1 DSP芯片中集成的PCI接口特點

　　1.1 PCI接口的內部結構

　　DM642片內集成一個主/從模式的PCI接口，它相當于專用的PCI接口芯片，這樣可以不必深究PCI總線規范，將工作重點放在系統功能的實現上。DSP可以通過這個接口實現與PCI主機的互連。

　　從圖1可以看出，PCI接口的內部結構包括7個部分：

　　(1)PCI總線接口模塊(PCI Bus Interface Unit，PBIN)：該模塊對主/從模式下的總線交易都不會插入等待周期，可以實現最大的總線傳輸帶寬。

　　(2)E2PROM控制器模塊：控制器與外部的4線串行E2PROM相連。PCI接口復位時，控制器讀取E2PROM中的數據，配置PCI接口。DSP可以通過映射寄存器訪問E2PROM。

　　(3)DSP從模式寫模塊：包括一個多路復用器和一個PBIN到DSP的FIFO。它完成的功能是：外部PCI設備通過PCI接口寫數據到DSP從設備。外部主設備往DSP的Base0空間執行寫操作時，PCI地址與DSPP寄存器中的固定偏移值結合，形成DSP目的地址，在傳輸過程中目的地址自動遞增。

　　(4)DSP從模式讀模塊：包括一個多路復用器和一個DSP到PBIN的FIFO。它完成的功能是：外部PCI設備通過PCI接口能夠從DSP從設備讀取數據。在外部主設備從DSP的Base0空間執行讀操作時，PCI地址與DSPP寄存器中的固定偏移值結合，形成DSP源地址，在傳輸過程中此地址自動遞增。

　　(5)DSP主模式模塊：包括讀/寫兩個子模塊，DSP是該模塊的主控方。DSP主模式讀這個子模塊，完成DSP主設備通過PCI接口從外部PCI從設備中讀取數據。DSP主模式寫這個子模塊完成DSP主設備通過PCI接口寫數據到外部PCI從設備。

　　(6)PCI I/O接口模塊：它包括PCI的I/O寄存器，HSR，HDCR，DSPP。只能由PCI主機通過基址1寄存器或基址2寄存器的空間映射進行訪問。

　　(7)DSP寄存器接口模塊：包含DSP的映射寄存器，用于控制主模式接口，產生PCI中斷以及電源管理。

　　其他幾個模塊都與PCI總線接口模塊相連，而PCI總線接口模塊對外通過PCI總線與外部設備相連，這樣。DSP就可以通過主/從模式的讀或寫來完成與外部-設備之間的數據傳輸。

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　　1.2 PCI接口中的寄存器

　　PCI接口中包括3類寄存器：

　　(1)PCI配置寄存器：只能被外部PCI主機(Host)訪問。

　　這些寄存器提供了PCI接口的配置信息，只能由外部主機訪問，可以從外部E2PROM自動加載，或者直接設置為默認值。

　　(2)PCI I/O寄存器：只能被外部PCI主機(Host)訪問。

　　PCI I/O寄存器只能由PCI主機通過基址l寄存器(Basel Address Register)或基址2寄存器(Base2Address Register)的空間映射進行訪問。

　　(3)映射在DSP外設空間的PCI寄存器，用于DSP控制PCI接口可以由外部PCI主機訪問，也可以由DSP訪問。

　　2 驅動程序設計

　　設備驅動程序提供連接到計算機硬件的軟件接口。它是操作系統的信任部分，由I/O管理器(I/O Manag-er)管理和調動。

　　用戶應用程序以一種規范的方式訪問硬件，而不必考慮如何控制硬件。驅動程序總是使設備看起來像一個文件，可以打開設備的一個句柄，然后應用程序可以在設備句柄最后關閉之前向驅動程序發出讀寫請求。

　　I/O管理器每收到一個來自用戶應用程序的請求就創建一個I/O請求包(IRP)的數據結構，并將其作為參數傳遞給驅動程序。

　　2.1 設備驅動程序的組成部分

　　可以把一個完整的驅動程序看作是一個容器，它包含許多例程。當操作系統遇到一個I/O請求包(I/ORequest Packet，IRP)時，它就調用這個容器中的例程來執行該IRP的各種操作。驅動程序包含以下幾個基本例程：

　　(1)DriverEntry例程：它是驅動程序的初始化入口點，必須叫作DriverEntry。它負責驅動程序的初始化，用來初始化驅動程序范圍內的數據結構和資源。它主要有以下三個功能：設置Adddevice，Unload和其他例程的入口指針;可以從注冊表中獲取一些需要的信息以初始化驅動程序;初始化其他的在驅動程序范圍內的數據結構和資源。所有的驅動程序都必須包含它。當裝載驅動程序時，PnP管理器為每個驅動程序調用一次 DriverEntry例程。

　　(2)AddDevice例程：在驅動程序初始化以后，PnP管理器調用驅動程序的Add Device例程來初始化由該驅動程序所控制的設備。在Add Device例程中，驅動程序創建一個設備對象作為目標設備，并將設備對象附著到設備堆棧中。

　　(3)PnP例程：PCI設備都是即插即用設備，PCI設備的驅動程序必須具備PnP例程。PnP管理器使用PnP例程來管理驅動程序啟動、停止和刪除設備。

　　(4)分發例程(Dispatch)：用于管理驅動程序與應用程序之間的通信，從而實現應用程序控制PCI設備的目的。

　　嚴格地說，驅動程序中只有“初始化”模塊Drivet-Entry例程是一定不能少的。在實際工作中，所有驅動程序都有分發例程處理用戶I/O請求。