使用PCI总线实现对手机显示屏的检测

论文摘要

随着计算机技术的高速发展,基于计算机的插件仪器在工程,科研,国防,医疗等领域中得到了越来越多的应用。尤其是PCI总线的发展以及图形界面操作系统的出现,大大提高了插件仪器的性能以及使用的便利性。而且PCI通用接口芯片对PCI协议有良好的支持,其方便的接口大大的减少了PCI板卡设计者的工作量,设计者只需集中精力考虑时序逻辑关系比较简单的局部总线和软件的编写就可以完成设计,由此使PCI的应用越来越广泛。现在PCI在许多的产业领域也有着非凡的用途。尤其近年来,随着手机市场的不断发展和繁荣,越来越多的厂家手机显示模块的制造厂家崛起,但是大多数厂家在进行显示模块的检测时,通常都使用51单片机,虽然这种方法制作简单容易实现,但是还有许多的不足。比如显示的速度过慢,不能实现动画显示;储存的空间较小,不能进行多样化的展示等等。而先今随着计算机技术的不断发展,微型计算机的CPU运行速度的不断提高、传输总线的速度也在提高,而且计算机的硬盘的空间是不可限量的,进而使采用PCI总线接口与手机显示模块进行通讯,检测成为可能。论文从硬件和驱动程序两个方面对基于PCI总线控制手机显示模块的检测进行了研究,并进行了实物的设计。论文中讨论了PCI总线的基本结构和基本设计方法,详细介绍了基于PCI总线控制卡的核心器件――PCI接口控制芯片PCI9052。本论文利用PCI9052的PASS-THRU通道,结合片外FIFO完成对数据的传输。同时也对CPLD时序逻辑电路设计等方面加以讨论,并给出了用可编程逻辑器件进行时序逻辑设计的图形或VHDL原程序。阐述了对PCI总线控制卡的PCB设计及驱动程序VxD的开发及编程方法,最后介绍了用VC++编写的应用程序。最终通过PCI总线的PASS-THRU通道来和手机显示模块的控制芯片S6B33B2通讯,来实现显示。通过实际测试,该PCI控制卡顺利完成了FIFO的数据缓冲、模拟量输出、定时脉冲信号、数字量输入输出等功能,并与手机显示模块通讯成功,显示了检测数据,达到了预期的设计效果。论文由硬件入手,在第一章和第二章介绍了PCI总线的优点以及原理和在实际应用中PCI总线的的传输过程和配置空间。第三章详细介绍了如何针对论文中的课题进行硬件的设计。由于PASS-THRU通道是PCI9052与PCI连接的简单通道,使用相应的握手协议和附加逻辑,PCI总线可以直接使用,数据传送速度仅仅受限于PCI主设备的性能和外加接口中有关逻辑的速度,所以使用PASS-THRU来对手机显示模块进行高速数据传输是很有必要的。并且在本章中还详细阐述了PCI9052以及NV存储器的选择及其配置空间的实现。在第四章针对软件设计进行了描述。由于Windows系列操作系统为了保证系统的安全性、稳定性和可移植性,对应用程序访问硬件资源进行了限制,因此需要编制设备驱动程序实现PC机程序对PCI设备的访问,即驱动软件。驱动软件的编写是使用Windriver开发工具,Windriver工具提供了从用户层访问硬件的方法,而且可以利用常见的Visual C++软件平台来开发,支持I/O, DMA中断处理功能强大。应用程序是以WinDriver编写的驱动程序的生成的INF文件为基础,利用Visual C++开发工具,进行的上层直接面对用户的软件开发,其实现的主要功能是对手机显示模块的驱动设计（并且可以实时监控变更软件驱动条件,对手机显示模块的影响）,显示图片,检测画面,并且可以制定显示的顺序和时间等等。PCI总线可以实现的功能很多,本论文中只涉及了其中的一部分,今后还需要在实践中继续发掘。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 计算机总线的发展概况
• 1.2 PCI 总线接口模块的研制方法
• 1. 硬件设计
• 2. 软件开发
• 3. 调试和优化
• 1.3 本课题的主要工作内容
• 1. 硬件电路设计
• 2. 驱动程序的开发
• 3. 应用程序开发
• 第二章 PCI 总线接口技术
• 2.1 PCI 总线系统结构及其特点
• 2.1.1 PCI 总线系统结构
• 2.1.2 PCI 总线的特点
• 2.2 PCI 总线操作原理
• 2.2.1 PCI 总线信号定义
• 2.2.2 PCI 总线操作规范
• 2.3 PCI 总线上的数据传输过程
• 2.3.1 总线上的读传输过程
• 2.3.2 总线上的写传输过程
• 2.3.3 传输的中止过程
• 2.4 PCI 总线的配置空间
• 2.4.1 PCI 配置空间的组成
• 2.4.2 PCI 配置空间的功能
• 2.4.3 配置空间的访问
• 第三章 PCI 总线接口模块设计的硬件实现
• 3.1 PCI 接口芯片PCI9052 简介
• 3.1.1 PCI9052 的功能单元
• 3.1.2 PCI9052 的信号描述
• 3.2 PCI9052 的PASS-THRU 通道
• 3.2.1 PASS-THRU 通道综述
• 3.2.2 PASS-THRU 通道的结构图
• 3.2.3 PASS-THRU 的功能描述
• 3.2.4 PASS-THRU 操作
• 3.3 PASS-THRU 通道的配置方法
• 3.4 接口电路硬件设计的实现
• 3.4.1. NV存储器的选择及其配置空间的实现
• 3.4.2 CPLD 器件的选择
• 第四章 软件设计
• 4.1 PCI 的驱动设计
• 4.11 驱动程序的模式和开发工具的选择
• 4.12 Windows 驱动程序的开发步骤
• 4.13 驱动程序的框架结构
• 4.14 驱动程序的分发
• 4.2 应用软件
• 4.2.1 显示模块显示IC 初始化
• 4.2.2 对PCI 卡操作
• 4.2.3 图像转换
• 结论与展望
• 参考文献
• 附件
• 原理图一
• 原理图二
• 摘要
• Abstract
• 致谢