基于CompactPCI总线的ARINC429总线接口板的软件设计与实现

论文摘要

以在Windows2000下开发基于嵌入式微处理器的ARINC429通信板卡的驱动程序为目的,作者撰写了本论文。 在这个过程中,作者深入了解了嵌入式开发的整个流程,对硬件设计有了一定的认识;通过查阅资料,加深了对Windows2000操作系统的理解;分析研究了WDM驱动程序的原理;开发了该通信板卡的驱动程序并编写了测试程序。 首先,文章概述了该通信板卡的整体情况。首先分析了通信板卡的硬件结构,该通信板卡利用板上的微处理器去控制DEI1016芯片进行ARINC429总线数据的收发,通过双端口RAM实现通信板卡与PC机的通信;然后就通信板卡的软件组成做了概述。 接着论文对通信板卡与PC机的接口总线CompactPCI总线做了介绍,特别介绍了与驱动程序编写密切相关的配置空间。 因为驱动程序最终成为操作系统的一部分,它必须和操作系统的其他组件协调一致地工作,所以接下来论文就Windows2000操作系统的体系结构和系统运行机制进行了分析。特别对操作系统的I/O子系统进行了分析。 然后文章详细分析了WDM驱动程序的原理。介绍了驱动程序的分层结构和涉及的主要的数据结构,详细分析了驱动程序的关键的例程。 最后在前面的基础上,结合课题实际情况,开发了该通信板卡的驱动程序和测试程序。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源及意义
• 1.2 课题研究内容
• 1.3 作者所做工作
• 1.4 论文章节安排
• 第二章 通信板卡总体概述
• 2.1 板卡硬件结构
• 2.1.1 ARINC429协议芯片组
• 2.1.2 通信板卡微处理器
• 2.1.3 随机存储器
• 2.2 软件组成
• 第三章 COMPACTPCI总线
• 3.1 COMPACTPCI总线简介
• 3.2 PCI总线特点
• 3.3 配置空间
• 第四章 WINDOWS2000操作系统
• 4.1 WINDOWS2000操作系统的构成
• 4.1.1 硬件抽象层（HAL）
• 4.1.2 内核
• 4.1.3 执行体
• 4.1.4 环境子系统
• 4.2 WINDOWS2000的系统机制
• 4.2.1 陷阱机制
• 4.2.2 对象管理器
• 4.2.3 同步
• 4.2.4 本地过程调用
• 4.2.5 系统工作线程
• 4.3 I／O子系统
• 第五章 WDM驱动程序
• 5.1 WINDOWS 2000和WDM驱动程序的设计目标
• 5.1.1 移植性
• 5.1.2 可配置性
• 5.1.3 永远抢占优先和永远中断
• 5.1.4 多处理器安全
• 5.1.5 基于对象
• 5.1.6 带有可复用IRP的包驱动I／O
• 5.1.7 支持异步I／O
• 5.2 开发工具
• 5.3 WDM模型的分层结构和主要的数据结构
• 5.3.1 设备和驱动程序的分层
• 5.3.2 驱动程序对象
• 5.3.3 设备对象
• 5.3.4 I／O请求包
• 5.4 WDM驱动程序内部结构分析
• 5.4.1 DriverEntry例程
• 5.4.2 派遣例程
• 5.4.3.I／O缓冲策略
• 5.4.4 即插即用
• 5.4.5 中断处理
• 5.4.6 串行化处理
• 5.4.7 设备接口
• 第六章 软件设计与实现
• 6.1 存储器地址映射及数据缓冲区维护
• 6.2 驱动程序设计
• 6.2.1 发送数据的软件设计
• 6.2.2 接收数据的软件设计
• 6.2.3 系统线程和事件
• 6.3 通信板卡软件设计概述
• 6.3.1 发送处理
• 6.3.2 接收处理
• 6.4 应用程序
• 6.4.1 应用程序接口函数
• 6.4.2 429字的格式转化
• 6.4.3 对接收的另一种实现
• 结束语
• 参考文献
• 发表学术论文
• 致谢