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基于CPCI的多功能数据采集卡的驱动程序研究与开发

作　者: 景丽
导　师: 顾新
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: Windows驱动程序模型(WDM) 数据采集紧凑型PCI总线(CPCI)
分类号: TP274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 162次
引　用: 4次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文从开发CPCI多功能数据采集卡所必须的硬件和软件技术两个方面,重点研究了数据采集卡驱动程序的开发方法及实现步骤。文中详细分析了PCI、CPCI总线的特点,介绍了基于CPCI的多功能数据采集卡的整体结构,研究了硬件设计中所采用的PCI桥芯片PLX9030的结构和配置信息,对Windows2000/XP操作系统的内核模式和PCI即插即用系统的实现进行了讨论。基于对硬件及WDM技术的了解,本文提出了数据采集卡驱动程序的设计与开发方案,设计了数据采集卡3个功能模块——A/D、串口和开关量控制的驱动程序,设计了用户层应用程序,实现了应用程序和驱动程序的通信,达到了应用程序控制设备的目的,完成了数据采集与串口通信的任务。本文加深了对Compact PCI热插拔规范的研究,提出了WindowsXP下热切换功能的驱动程序实现方法,为热插拔技术的开发和应用提供了有力的支撑。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-11
  1.1 引言  7-8
  1.2 研究背景及意义  8-9
  1.3 论文的主要研究工作  9-10
  1.4 论文的结构安排  10-11
第2章 CPCI 总线协议及硬件体系结构  11-23
  2.1 CPCI 总线的特点及实现  11-15
    2.1.1 PCI 总线概述  11-12
    2.1.2 CPCI 总线架构  12-15
  2.2 CPCI 热切换技术的研究  15-18
    2.2.1 热切换的硬件实现  15-16
    2.2.2 热切换的软件连接控制  16-18
  2.3 数据采集卡硬件体系结构  18-22
    2.3.1 系统方案  18-19
    2.3.2 接口芯片  19-22
  2.4 本章小结  22-23
第3章 Windows2000/XP 操作系统和WDM 驱动程序  23-33
  3.1 Windows2000/XP 操作系统  23-26
    3.1.1 Windows2000/XP 组件概述  23-25
    3.1.2 Windows2000/XP 中的驱动程序种类  25-26
  3.2 设备驱动程序模型分析  26-30
    3.2.1 WDM 驱动程序模型  26-27
    3.2.2 设备和驱动程序的层次结构  27-29
    3.2.3 I/O 请求处理顺序  29-30
  3.3 PCI 即插即用的实现  30-32
  3.4 本章小结  32-33
第4章数据采集卡的驱动程序设计  33-53
  4.1 驱动开发工具的选择  33-34
  4.2 DriverWorks 驱动程序框架  34-35
  4.3 A/D 模块的驱动实现  35-42
    4.3.1 A/D 硬件结构与控制寄存器  35-37
    4.3.2 A/D 数据采集方法及驱动实现  37-42
  4.4 串口模块的驱动实现  42-49
    4.4.1 串口工作原理  42-44
    4.4.2 驱动程序关键部分的实现  44-49
  4.5 开关量控制模块的驱动实现  49-50
  4.6 安装与调试  50-52
    4.6.1 驱动程序安装  50-52
    4.6.2 驱动程序调试  52
  4.7 本章小结  52-53
第5章应用程序的实现  53-59
  5.1 应用程序设计方法  53-55
  5.2 应用程序的具体设计  55-57
    5.2.1 AD 应用程序的设计  55-56
    5.2.2 串口应用程序设计  56-57
  5.3 系统性能测试  57-58
  5.4 本章小结  58-59
第6章结束语  59-61
  6.1 本文结论  59-60
  6.2 进一步展望  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-64
在读期间科研成果  64-65
附录A AD 控制寄存器  65-66
附录B 串口寄存器  66-67

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