PCI9052在多功能CAN適配卡中的應用研究

PCI9052在多功能CAN適配卡中的應用研究

摘要：介紹了PCI橋接口芯片PCI9052的特點，根據實際需求給出了PCI9052的CAN總線多功能適配卡硬件的設計思路、過程及實現方法，利用Win2000DDK和DriverStudio來實現WDM驅動程序開發設計并解決第三方驅動不理想的問題。
關鍵詞：PCI9052；驅動設計；Win2000DDK；DriverStudio
中圖法分類號：TP13文獻標識碼：A
Application and research of PCI9052 in Multifunctional CAN-adapter
WANG Xin1, JIANG Jian-chuan2
（1.School of Mechanical Engineering and Automation of Xihua University ,Chengdu Sichuan 610039; 2. School of Automation of ChongQing University of Posts and Telecommunications ChongQing China 400065）
Abstract: Introduces the PCI bridge-interface chip character of PCI9052, offers design procedural, process and realizing methods of multi-functional adapter of CAN bus based on practical demands, and carries out the WDM driver program by making use of Win2000DDK and DriverStudio ,and solve the bug of third-party driver.
key words: PCI 9052; Driver-design; Win2000DDK；DriverStudio
0引言
PCI總線是一種獨立于CPU的局部總線，實現PCI接口的方案一般有兩種：采用可編程邏輯器件和專用總線接口器件。采用可編程邏輯器件實現PCI接口的好處是比較靈活，但其設計難度很高，因為PCI總線對負載要求、傳輸數據的建立時間的要求都比較苛刻，同時還需要器件內部實現用于配置的各類寄存器，以及完成邏輯校驗、地址譯碼等工作的寄存器。此外，還需加入FIFO、用戶寄存器組和后端設備接口等部分。設計這種PCI總線接口會導致將大量的人力、物力投入到復雜的邏輯驗證和時序分析的工作上，開發周期較長。采用專用接口器件雖然沒有采用可編程邏輯器件那么靈活，但能夠有效地降低接口設計的難度，縮短開發時間。專用接口器件具有較低的成本和很高的通用性，能夠優化數據傳輸，提供配置空間，具備用于突發傳輸功能的片內FIFO，提供擴展局部總線等優點，并且許多公司還提供配套的開發工具，使用很方便，開發周期短。
PCI9052是PLX公司開發的低價格PCI總線從模式接口芯片，低功耗，符合PCI2.1規范，提供的局部總線(LocalBus)可通過編程設置為8/16/32位的(非)復用總線。PCI9052提供的局部總線不但可編程，而且與PCI總線的時鐘相互獨立運行，可實現異步操作，總線操作自動實現時序同步。兩總線的異步運行方便了高、低速設備的兼容。
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1硬件設計
為了充分利用硬件的有用資源，該多功能適配卡不僅要實現與CAN總線進行通信，還具有A/D、D/A及I/O功能，實現對CAN通信和數據采集等功能。PCI9052有5個地址映射空間，要實現這些功能，通過PCI9052來連接是能夠滿足要求的。I/O采用IO映射空間，CAN、A/D和D/A采用Memory地址映射空間，也可都采用Memory方式，這些地址空間的配置是在EEPROM中進行配置的。
根據采樣精度要求，A/D芯片采用的是16位單通道并行通信的AD976芯片，轉換時間10us，為了實現多通道輸入，須在模擬輸入端加一多路開關MAX308ESE。D/A芯片采用的是16位8通道芯片DAC7644E，轉換時間10us。CAN控制芯片采用PHLIPS的SJA1000，同時須接一CAN驅動芯片82C250。另外，PCI9052需要一片EEPROM芯片用來存儲PCI9052的初始化配置參數。可與PCI9052匹配的芯片有MicrochipTechnology1K93AA46、93C46B、93LC46B，還有其他廠商的。在選擇EEPROM時一定可參考PCI9052的推薦說明，這里采用的是1K的93LC46B。
其原理結構如圖1：
圖1PCI多功能CAN適配卡結構示意圖
2軟件設計
軟件設計包括WDM驅動程序、API接口函數和應用程序設計，這里主要介紹驅動程序設計。對于WDM驅動程序，要獲得正確的地址分配值，必須正確地設置配置參數，9052內部的配置寄存器是通過外部串行E2PROM上電加載的。9052會自動根據該E2PROM的狀態來決定其內部寄存器的值。如果E2PROM不存在（此時E2PROM和9052連接的數據引腳應加上拉電阻或其內部無有效值，9052會將其內部寄存器配置為缺省值。值得一提的是，如果E2PROM內部沒有燒寫為有效值時，應保證其開始48位為全“1”；否則，系統上電時可能會產生錯誤。9052有5個本地空間，用戶可根據實際需要進行相應的配置。當將本地空間配置成I/O時，對該空間的讀/寫操作只能單次進行。配置成存儲器空間，用戶會有多種接入模式，可大大提高接入速度。
該多功能設配卡驅動程序的開發采用支持Windows2000的WDM驅動程序。開發工具采用VisualC 6.0、Win2000DDK及DriverStudio2.7。采用DriverStudio向導工具生成驅動程序框架和調試程序，在利用向導時需正確填寫PCIVendorID和PCIDeviceID，否則，在安裝驅動程序時查找不到正確的硬件設備，導致無法安裝驅動。

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