【硕士论文】PCI数据采集卡驱动程序的研究与设计.pdf

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1、西北工业大学硕士学位论文PCI数据采集卡驱动程序的研究与设计姓名：郭晓辉申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：刘慧英20040301西北工业大学硕士学位论文摘要摘要本论文首先详细分析了微软最新的驱动程序构架(WDM)的体系结构，阐述了WDM驱动程序在Windows2000平台下的工作机制。在此基础上，对基于PCI总线的数据采集卡的驱动程序进行了研究，编写了可重用的设备驱动程序基本类库，解决了基于计算机的数据采集系统中用户软件访问硬件的问题。论文中根据数据采集系统中驱动程序设计的特点，在Windo

2、ws2000内核模式下探讨了WDM设备驱动程序的开发方法。说明了如何访问PCI的配置空间、物理内存、I/O端口。同时还介绍了软件工程的思想和驱动程序调试的基本原则。关键词:PCI总线设备驱动程序Windows驱动程序模型配置空间数据采集西北工业大学硕士学位论文人BSTRACTABSTRACTInthispaper,WindowsDriverModel,theWindowsup-to-datedevicedriverarchitecture,isanalyzedparticularlyandWDMdriverw

3、orkingmechanismunderWindows2000isillustrated.ByapplyingabovetheoryWestudythedevicedriverofdataacquisitioncardbasedonPCIbus.T土naddition,ourowndevicedriverfoundationclasslibraryiswritten.Thesequestionsthatuser'ssoftwareindataacquisitionsystembasedoncomputersy

4、stemoperatehardwareofthecomputersystemareresolvedproperly.Accordingtothecharacteristicsofdevicedrivers'designindataacquisitionsystem,themethodsofdevicedriversforthenewestmembersoftheMicrosoftWindowsfamilyofoperatingsystemsusingtheWindowsDriverModelarediscus

5、sedthoroughlyunderWindows2000.Atthesametime,theauthorexplainshowtoread/writetheconfigurationspaceofdataacquisitioncardbasedonPCIbus,physicalmemoryandinput/outputport.Inaddition,thepaperintroducesthethinkingofwritingsoftwareandregulationofdebuggingdevicedriv

6、ers.KeyWords:PCIBusDeviceDriverWindowsDriverModelConfigurationspaceDataAcquisition11西北工业大学硕士学位论文第一章绪论第一章绪论1.1PCI总线的发展背景PCI的含义为外设部件互连(PeripheralComponentInterconnect).PCI局部总线虽然是由Intel公司提出的，但其发展，必须由IBM公司说起。由于IBMPC系统的开放性，全世界PC机的制造商纷纷向IBMPC标准靠拢，从而使IBMPC系列产品风靡全球

7、。与此同时，Intel公司和Microsoft公司也迅速发展壮大起来，对IBM公司构成了威胁。IBM公司为保护自身利益，将计算机总线由ISA总线升级到MCA总线，并于1987年4月在PS/2机上使用。MCA是32位总线，传输率为40MB/s，可共享资源，具有多重处理能力。为防止其它厂家仿制，IBM公司没有对外公开MCA总线的技术标准，从而使其成为专有产品。鉴于上述原因，Compaq,AST,Epson,HP,Olivetti和NEC等9家公司于1988年9月联合推出了一种兼容性更强的总线，即EISA总线。该总

8、线除了具有与MCA总线完全相同的功能外，还与ISA总线100%兼容。EISA是32位总线，支持多处理器结构，具有较强的I/O扩展能力和负载能力，传输率为33MB/s，适用于网络服务器、高速图像处理、多媒体等领域。因EISA是兼容商共同推出的，所以其技术标准是公开的。Intel公司决定不支持VESAVL标准，是因为新出现的标准针对当时的问题只是短时的解决方法，并没有时间跨度较长的解决方案，更不用说未来