基于DSP的PCI驱动程序开发方案

0 引 言

计算机系统总是通过总线(Bus)实现相互间信息或数据交换的。这些定向的信息流和数据流在总线中流动，就形成计算机系统的各种操作，它能实现各种不同部件和设备之间的互连。

PCI总线广泛使用在计算机中，一方面是因为该总线的数据吞吐量大，另一方面是因为该总线与具体的处理器无关。PCI总线的设计也使各种PCI外设卡可以直接插入PCI总线插槽中，而不需要考虑各种额外的特殊逻辑，在设计和使用PCI设备时，需要访问和控制硬件设备，如存储器读写、I／O端口访问、中断响应等。

与工业标准结构(Industry Standard Architecture，ISA)设备不同的是：PCI硬件设备资源的分配不是硬件设计所决定的，而是由Windows操作系统根据PC机中所有硬件设备对资源的占有统一分配的。为了保证系统的安全性、稳定性和可移植性，对应用程序访问硬件资源加以限制。这就要求设计设备驱动程序以跨越操作系统的边界，对物理硬件进行操作。

1 DSP芯片中集成的PCI接口特点

1．1 PCI接口的内部结构

DM642片内集成一个主／从模式的PCI接口，它相当于专用的PCI接口芯片，这样可以不必深究PCI总线规范，将工作重点放在系统功能的实现上。DSP可以通过这个接口实现与PCI主机的互连。

从图1可以看出，PCI接口的内部结构包括7个部分：

(1)PCI总线接口模块(PCI Bus InteRFace Unit，PBIN)：该模块对主／从模式下的总线交易都不会插入等待周期，可以实现最大的总线传输带宽。

(2)E2PROM控制器模块：控制器与外部的4线串行E2PROM相连。PCI接口复位时，控制器读取E2PROM中的数据，配置PCI接口。DSP可以通过映射寄存器访问E2PROM。

(3)DSP从模式写模块：包括一个多路复用器和一个PBIN到DSP的FIFO。它完成的功能是：外部PCI设备通过PCI接口写数据到DSP从设备。外部主设备往DSP的Base0空间执行写操作时，PCI地址与DSPP寄存器中的固定偏移值结合，形成DSP目的地址，在传输过程中目的地址自动递增。

(4)DSP从模式读模块：包括一个多路复用器和一个DSP到PBIN的FIFO。它完成的功能是：外部PCI设备通过PCI接口能够从DSP从设备读取数据。在外部主设备从DSP的Base0空间执行读操作时，PCI地址与DSPP寄存器中的固定偏移值结合，形成DSP源地址，在传输过程中此地址自动递增。

(5)DSP主模式模块：包括读／写两个子模块，DSP是该模块的主控方。DSP主模式读这个子模块，完成DSP主设备通过PCI接口从外部PCI从设备中读取数据。DSP主模式写这个子模块完成DSP主设备通过PCI接口写数据到外部PCI从设备。

(6)PCI I／O接口模块：它包括PCI的I／O寄存器，HSR，HDCR，DSPP。只能由PCI主机通过基址1寄存器或基址2寄存器的空间映射进行访问。

(7)DSP寄存器接口模块：包含DSP的映射寄存器，用于控制主模式接口，产生PCI中断以及电源管理。

其他几个模块都与PCI总线接口模块相连，而PCI总线接口模块对外通过PCI总线与外部设备相连，这样。DSP就可以通过主／从模式的读或写来完成与外部-设备之间的数据传输。