CFL-03型風(fēng)溫廓線雷達(dá)數(shù)字中頻接收機(jī)總線驅(qū)動(dòng)開發(fā)

引言

CFL-03型風(fēng)溫廓線雷達(dá)數(shù)字中頻接收機(jī)主要完成中頻模擬信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字下變頻、數(shù)字濾波等處理，最終生成數(shù)字I、Q信號(hào)，通過(guò)PCI9054總線以DMA方式送到工控機(jī)內(nèi)存中，由信號(hào)處理軟件進(jìn)行時(shí)域積累、脈壓、去直流、加窗、FFT變換，形成多譜勒功率譜密度分布數(shù)據(jù)，再進(jìn)行譜積累、譜估計(jì)等處理。

1PCI9054芯片簡(jiǎn)介

PCI9054是由美國(guó)PLX公司生產(chǎn)的先進(jìn)的PCII/O加速器，采用了先進(jìn)的PLX數(shù)據(jù)流水線結(jié)構(gòu)技術(shù)，符合PCI本地總線規(guī)范2.2版;針對(duì)不同的處理器及局部總線特性，有M、C、J三種模式可選；配有可選的串行E2PROM接口，本地總線時(shí)鐘可與PCI時(shí)鐘異步。PCI9054內(nèi)部有6種可編程的FIFO,以實(shí)現(xiàn)零等待突發(fā)傳輸及本地總線與PCI總線之間的異步操作；支持主模式、從模式、DMA傳輸方式，被廣泛應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)中，是目前主控設(shè)備PCI橋接器的主流芯片。

2環(huán)境搭建

開發(fā)工具由VisualC++6.0、WindowsXPDDK和CompuwareDriverStudio3.1組成。首先,按照VisualC++6.0、WindowsXPDDK、CompuwareDriverStudio3.1的順序安裝這三個(gè)軟件。其次，DriverStudio安裝之后，在VisualC++6.0編成工具欄中自動(dòng)添加了一個(gè)菜單DriverStudio。然后，在VisualC++6.0中打開DriverWorks\source目錄下的VdwLibs.dsw，之后選擇DriverStudio工具欄的DDKBuildSetting，設(shè)置DDK所在的目錄，例如D:\WINDDK\2600。最后，選擇BatchBuild菜單，點(diǎn)擊RebuildAll，創(chuàng)建自己的庫(kù)文件。否則編譯WDM程序時(shí)，將出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤。

3PCI驅(qū)動(dòng)程序的創(chuàng)建

創(chuàng)建一個(gè)PCI驅(qū)動(dòng)程序框架的一般順序是：點(diǎn)擊開始一程序—CompuwareDriverStudio—develop—driverwizards?在彈出一個(gè)選擇驅(qū)動(dòng)程序工程類型的界面后，即可選擇第一個(gè)DriverWorksproject。接下來(lái)便可按照?qǐng)D1所示的步驟選擇默認(rèn)。

創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)程序框架時(shí)，需要聲明所需的資源，如存儲(chǔ)器空間和I/O空間，中斷和DMA等。其方法可按圖2所示的步驟均選擇默認(rèn)，直到結(jié)束。

這樣，通過(guò)上述步驟就生成了一個(gè)工作區(qū)和兩個(gè)工程,兩個(gè)工程分別是驅(qū)動(dòng)程序和WIN32控制臺(tái)的應(yīng)用程序，可用于測(cè)試。框架程序生成后，還需要進(jìn)行修改，以實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目的具體功能。

圖1創(chuàng)建框架

圖2資源聲明

修改時(shí)，首先應(yīng)配置E2PROM的值，因?yàn)镻C19054的初始化是根據(jù)其配置E2PROM中的值來(lái)進(jìn)行的；其次，本項(xiàng)目采用DMA方式傳輸。DMA傳輸指無(wú)需CPU的控制，在2個(gè)存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行直接的數(shù)據(jù)傳輸。此外，還需要重寫DMA啟動(dòng)函數(shù)DMAStart()，設(shè)置每次DMA傳輸所需的PCI地址(主機(jī)物理內(nèi)存地址)、本地地址、傳輸大小、傳輸方向等，并置DMA啟動(dòng)位。這樣，每次數(shù)據(jù)捕獲滿而中斷到來(lái)，要啟動(dòng)DMA傳輸時(shí)，只需調(diào)用DMAStart()函數(shù)即可。下面重點(diǎn)介紹DMA程序的執(zhí)行過(guò)程：

插入PCI卡，總線驅(qū)動(dòng)掃描到新硬件，硬件安裝向?qū)崾景惭b，導(dǎo)入INF文件。由I/O管理器打開sys文件，執(zhí)行DriverEntry例程，然后執(zhí)行AddDevice例程。

重啟系統(tǒng)。系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)，發(fā)出IRP_MJ_START。驅(qū)動(dòng)捕獲此IRP,并執(zhí)行OnStartDevice。例程，完成系統(tǒng)初始化。包括系統(tǒng)的資源列表、KDmaAdapter、KcommonDmaBuffer、中斷和DPC。

當(dāng)執(zhí)行用戶程序的''讀”或''寫”時(shí)，用戶程序向驅(qū)動(dòng)發(fā)出IRP_MJ_READ或IRP_MJ_WRITE,于是執(zhí)行Read()(或Write。)例程。由于使用了IRP串行技術(shù)，在例程最后調(diào)用Queuelrp(),就將執(zhí)行IRP的操作交給了StartIo例程來(lái)完成。

在StartIo中，調(diào)用SerialRead()例程(或SerialWrite()例程)。

在SerialRead。例程中，創(chuàng)建DMA傳輸控制類KDmaTransfer*m_CurrentTransfer的實(shí)例。

m_CurrentTransfer->Initiate()例程，調(diào)用回調(diào)函數(shù)OnDmaReady。OnDmaReady檢測(cè)DMA有無(wú)結(jié)束，結(jié)束則使用Terminate。，如果沒(méi)有結(jié)束，則調(diào)用DMAStart()。

DMAStart()通過(guò)寫9054寄存器，完成DMA操作。在完成一次后，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷。

ISR服務(wù)例程會(huì)捕獲此中斷要求。在清除了中斷標(biāo)志后，調(diào)用DPC服務(wù)例程。

DPC例程中，調(diào)用m_CurrentTransfer->Continue()例程，則程序回到(6)步。

修改了程序之后，再設(shè)置工程PCI9054為當(dāng)前工程，執(zhí)行build菜單下的rebuildall，生成PCI9054.sys并編譯成功后,PCI板卡就可以安裝了。

4常見(jiàn)錯(cuò)誤及解決辦法

在調(diào)試過(guò)程中容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤及解決方法如下：

fatalerrorLNK1181:cannotopeninputfile”...\DriverStudio\DriverWorks\lib\I386\checked\vdw_wdm.lib”

解決辦法:編譯...\Compuware\DriverStudio\DriverWorks\source目錄下的VdwLib.dsw工程，得到vdw_wdm.lib文件。

原因分析：配置開發(fā)環(huán)境時(shí)，安裝DriverStudio3.1時(shí)缺失\DriverWorks\Source\vdwlibs.dsw目錄下的vdw_wdm.lib文件，需要重新編譯。

fatalerrorC1083：Cannotopenincludefile：'warning.h'：Nosuchfileordirectory

解決辦法：DriverStudio菜單一DDKBuildSetting...中選擇我們先前安裝的DDK的目錄，假如安裝的目錄是D:\WINDDK\2600,這樣就可以編譯通過(guò)。

原因分析:未選中DDK環(huán)境。fatalerrorC1051:programdatabasefile,'...\com-puware\driverstudio\driverworks\source\obj\i386\wdmchecked\vdw_wdm.pdb',hasanobsoleteformat,deleteitandrecompile

解決辦法：只要把連接目錄下的文件刪除再編譯一次就可以了。

LinkingwithDDKlinker...

LINK:fatalerrorLNK1181:cannotopeninputfile'ntstrsafe.lib'

Errorexecutinglink.exe.

解決辦法：在工程一設(shè)置一連接選框中把ntstrsafe.lib這個(gè)連接項(xiàng)去掉，或者從2003DDK中復(fù)制一份即可。

原因分析：這個(gè)文件在xpDDK里面是沒(méi)有的，在2003DDK里面有。

CVTRES:fatalerrorCVT1102:outofmemory；40bytesrequired

LINK:fatalerrorLNK1123:failureduringconversiontoCOFF:fileinvalidorcorrupt

解決辦法：將VC中的cvtres.exe復(fù)制，替換ddk中的cvtres.exe,各自路徑為D:\WINDDK\2600\bin\x86和D:\ProgramFiles\VC++\Bin。

E:\pci\PCI\PCI905?1.2\sys>callD:\ProgramFiles\

DDK\bin\setenv.batD:\ProgramFiles\DDKchk

D:\Program不是內(nèi)部或外部命令，也不是可運(yùn)行的程序或批處理文件。

E:\pci\PCI\PCI905~1.2\sys>build.exe-ceZ

build.exe不是內(nèi)部或外部命令，也不是可運(yùn)行的程序或批處理文件。

Toolreturnedcode：0

能生成.sys文件，但是加載DDK的buildwithbuild.exe出現(xiàn)這個(gè)錯(cuò)誤。

解決辦法：利用DDK下的WinXPCheckedBuildEnvironment找到放置驅(qū)動(dòng)的目錄進(jìn)行build-ceZ。中間如果出現(xiàn)BUILD:Compileerrors:notlinking...didirectory錯(cuò)誤，此錯(cuò)誤產(chǎn)生原因是DDK的安裝目錄不能有空格。例如，原先的目錄是D:\ProgramFiles\DDK，改成D:\WINDDK即可。

安裝驅(qū)動(dòng)時(shí)還出現(xiàn)“無(wú)法安裝硬件驅(qū)動(dòng)”信息。

原因分析：產(chǎn)生這個(gè)問(wèn)題的原因很多，本項(xiàng)目在調(diào)試時(shí),發(fā)現(xiàn)EEPROM的配置文件有問(wèn)題，其中一個(gè)數(shù)據(jù)位寫入錯(cuò)誤,修改配置文件后才能使用。

5結(jié)語(yǔ)

CFL-03型風(fēng)溫廓線雷達(dá)數(shù)字中頻接收機(jī)是數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉屑~，PCI9054又是數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄?，正確地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)開發(fā)和數(shù)據(jù)采集對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行有著重要的意義。采用VC6.0+DDK+DriverStudio這種模式，優(yōu)點(diǎn)在于不僅能夠進(jìn)行硬件開發(fā)，還能很好地進(jìn)行調(diào)試，從而更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。此外，對(duì)于PCI9054驅(qū)動(dòng)開發(fā)，還可以采用WinDriver7.0進(jìn)行開發(fā)，能夠縮短開發(fā)周期和調(diào)試時(shí)間，達(dá)到很好的經(jīng)濟(jì)效益。

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