4测频卡WDM驱动程序实现
在微软公司DDK工具的支持下，Compuware Nu-Mega公司提供Driver Studio工具包中的DriverWorks将WDM驱动程序编写所需的对内核及对硬件的访问封装成类库，加上驱动程序代码生成向导DriverlWizard，极大地简化了驱动程序的开发难度。本文选择DriverWorks作为WDM驱动程序的开发工具。
测频卡驱动程序的主要功能是为用户读取所测信号的频率参数，包括载频、调制方式、码元速率等。同时用户还能通过驱动程序发送命令对测频卡的工作方式进行控制。由此可知，驱动程序要重点处理好硬件访问和中断处理工作。
4.1I／O访问
类KIoRange封装了对I／O端口的操作。本卡中PCI配置寄存器中的Base 2基地址寄存器定义了I／O空间。在OnstartDevice例程中取得I／O资源，并初始化，其函数实现如下：
完成初始化后，可以用成员函数inb，inw，ind从I／O端口读一个(多个)字节、字、双字的数据；outb，outw，outd向I／O端口写一个(多个)字节、字、双字的数据。
4.2内存访问
在Windows系统中，内存分为分页内存和非分页内存。在WDM驱动程序中，对于硬件的内存映射一般需要用非分页内存。因为在一些较高级别的例程中，使用分页内存会造成系统产生缺页中断，从而引起死锁。使用非分页内存无需太多的转换，非常安全，效率也高。类KMemoryRange封装了对PCI设备映射内存的操作。类KMemoryRange成员函数的读／写操作同类KIoRange。由PCI配置寄存器中的Base 0和Base 1基地址寄存器分别定义了两个内存空间。在OnstartDevice例程中取得内存资源并初始化，其函数实现如下：
Status=m_MemoryRange0．Initialize(pResListTranslated，pResListRaw，PciConfig．BaseAddresslndexToOrdinal(0))；
Status=m_MemoryRangel．Initialize(pResListTranslated，pResListRaw，PeiConfig．BaseAddresslndexToOrdinal(1))；
4.3中断处理
中断处理一般需要声明两种类实例：Klnterrupt和KDeferredCall。Kinterrupt类用于实现硬件中断处理；KDeferredCall类用于实现延时过程调用。首先创建一个Klnterrupt类实例m_Irq，将此实例作为设备类的成员变量，然后创建一个KDeferredCall类实例m_DpcFor_Irq。m_Irq对应的中断服务例程和m_DpcFor_Irq对应的延时过程调用例程也需要在实例中声明。这两个实例m_Irq和m_DpcFor_Irq都是在OnstartDevice例程中初始化的，代码如下：
status=m_Irq．InifializeAndConnect(pResListTranslated，LinkTo(Isr_Irq)，This)；
m_DpcFor_Irq．Setup(LinkTo(DpeFor_Irq)，this)；
中断服务例程的处理时间应尽量短，对于一些耗时，但不需要立即处理的任务，中断服务程序会调用一个低于中断服务程序DIRQL级别的延迟过程调用程序DPC，在DISPATCH_LEVEL上完成处理，这个级别上的限制较少，函数调用也相对比较方便。在中断服务例程中，首先判断中断是否是自己设备产生的，若不是，返回FALSE；若是，进行必要的处理，请求一个DPC(延时过程调用)，然后返回TRUE。关键代码如下：
在延时过程调用例程DpcFor_Irq中，读取所测信号的频率参数：
5驱动程序与应用程序之间的通信虽然驱动程序是为设备的硬件层编程服务的，但同样需要提供和应用程序进行通信的能力，从而最终达到应用程序控制设备的目的。应用程序与驱动程序之间的通信通过调用Win32 API来实现，应用程序用Creatfile函数通过已经定义的设备接口来获取驱动程序文件句柄，然后将文件句柄作为其他Win32 API函数的一个参数，对驱动程序的进行数据操作。调用DeviceloControl进行数据量较小的，如控制指令传输或端口、寄存器访问；调用ReadFile，WriteFile等函数进行数据量较大的传输，如内存读／写等。驱动程序与应用程序的通信有DeviceControl异步完成、共享Win32事件通知两种方式。Win32事件通知是由应用程序创建了一个事件后，设置事件的状态为Unsignal，然后直接将该事件句柄传递给驱动程序，等待驱动程序发送事件通知。驱动程序通过类Kevent获取这个事件的一个对象指针后，在IRQL≤DISPATCH_LEVEL级别的例程中设置事件信号状态为Signal来通知应用程序进行后续处理。
6结语
基于上述的硬件结构和驱动程序设计方法，成功开发了一款实时测频卡，在实际中得到了很好的应用，板卡工作正常，达到了预期效果。实践证明，DriverWorks是一款功能强大，使用方便的驱动程序开发工具，利用它可以方便快捷地构造PCI设备的驱动程序框架，大大加快了开发周期，提高了开发效率。
上一页 [1] [2]
