PCI-to-ISA卡的设计与实现

论文摘要

本论文从工程实践角度论述了如何开发基于PCI总线的PCI-to-ISA板卡。本文首先分析PCI总线的电气规范和PCI总线协议,讨论PCI总线的数据传输及PCI总线配置空间的组织和功能,提出了PCI总线开发的具体方案。其次从硬件设计和驱动程序开发两部分较为详尽地讲述了利用PCI9052开发PCI总线接口的设计方案和实现方法,并且根据设计要求,形成可扩展微机局部总线。在驱动程序开发部分,介绍了WDM模式驱动程序的特点和开发工具DriverWroks的特点,详细讲述了WDM模式下PCI-to-ISA卡驱动程序开发和实现。目前该PCI-to-ISA卡已成功应用于微机接口技术实验,经过实践验证完全满足应用要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 论文背景及意义
• 1.2 计算机总线技术的发展
• 1.2.1 第一代总线技术：ISA总线
• 1.2.2 PCI总线发展历史与现状
• 1.3 可编程逻辑设计方法
• 1.4 Windows设备驱动程序发展
• 1.5 本人主要工作和论文结构安排
• 第二章 PCI总线开发方案研究
• 2.1 PCI总线体系结构与特点
• 2.1.1 PCI总线体系构成
• 2.1.2 PCI总线信号定义
• 2.1.3 PCI总线命令
• 2.2 PCI配置地址空间
• 2.2.1 配置寄存器
• 2.3 设计方案
• 2.3.1 可编程专用集成电路芯片（ASIC）方案
• 2.3.2 通用接口芯片方案
• 2.3.3 通用接口芯片功能和类型
• 2.3.4 选择设计方案
• 第三章 PCI-to-ISA卡的硬件设计
• 3.1 系统硬件设计需求
• 3.2 PCI总线接口芯片PCI9052 研究
• 3.2.1 PCI9052 体系结构
• 3.2.2 局部总线操作机制
• 3.2.3 配置寄存器
• 3.2.4 PCI9052 ISA模式引脚
• 3.3 寄存器初始化和数据传输
• 3.3.1 串行EEPROM
• 3.3.2 寄存器初始化
• 3.3.3 PCI总线到ISA总线访问的实现机制
• 3.3.4 PCI地址到ISA地址的转换
• 3.4 可编程逻辑器件与设计
• 3.4.1 系统在线可编程
• 3.4.2 Maxplus II设计流程
• 3.4.3 CPLD局部逻辑设计
• 第四章 PCI-to-ISA卡驱动程序设计
• 4.1 WDM驱动程序特点
• 4.2 WDM驱动层次结构
• 4.3 DriverWorks特点
• 4.4 驱动程序总体设计
• 4.5 驱动程序基本功能实现
• 4.5.1 DriverEntry设计实现
• 4.5.2 AddDevice设计实现
• 4.6 处理PCI总线相关IRP
• 4.6.1 即插即用处理方法
• 4.6.2 电源管理处理方法
• 4.7 处理功能相关IRP
• 第五章 PCI-to-ISA卡制作及软硬件调试
• 5.1 PCB板的制作
• 5.1.1 硬件设计中遵循的电气规范
• 5.1.2 电路板的布局布线原则
• 5.2 PCI-to-ISA卡硬件调试
• 5.2.1 硬件调试软件
• 5.2.2 调试中遇到的问题及解决方法
• 5.3 PCI-to-ISA卡驱动程序调试
• 5.3.1 使用SoftICE调试驱动程序
• 5.3.2 设备驱动程序调试
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间的研究成果