[發明專利]一種基于PCI總線的高速數據傳輸方法

無效

• 申請號: 201110406436.7
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102495817A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 吳偉林;王亮;張代紅;黃耀;何戎遼
• 申請（專利權）人: 成都林海電子有限責任公司
• 主分類號: G06F13/32
• 分類號: G06F13/32
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 林輝輪;王蕓

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，特別涉及一種基于PCI總線的高速數據傳輸方法。

背景技術

計算機總線是計算機各部件之間進行信息傳輸的公共通道。微型計算機系統中廣泛采用總線結構，其優點是系統成本低、組態靈活、維修方便。采用總線標準設計、生產的硬件模塊兼容性強，并通過系統總線可以方便地組合在一起，以構成滿足不同需要的微機系統。

計算機總線技術包括通道控制功能、使用方法、仲裁方法和傳輸方式等。任何系統的研制和外圍模塊的開發，都必須服從一定的總線規范。總線的結構不同，性能差別很大。計算機總線的主要職能是負責計算機各模塊間的信息傳輸，因此，對總線性能的衡量，也是圍繞著這一職能而定義、測試比較的。總線的傳輸率是其性能的主要技術指標。

隨著計算機技術的不斷發展，微型計算機的體系結構發生了顯著的變化。如CPU運行速度的提高，多處理器結構的出現，高速緩沖存儲器的廣泛采用等，都要求有高速的總線來傳輸數據，從而出現了多總線結構。多總線結構是指CPU與存儲器、I/O等設備之間有兩種以上的總線，這樣可以將慢速的設備和快速的設備掛在不同的總線上，減少總線競爭現象，使系統的效率大大提高。

在多總線結構中，局部總線的發展最令人矚目。局部總線是指來自處理器的延伸線路，與處理器同步操作。外部設備如果直接掛到局部總線上，就能以CPU的速度運行。由于局部總線具有極高的數據傳輸率，因此局部總線在CPU與高速緩沖存儲器（Cache）、CPU與高速圖形卡等需要高速傳輸信息的場合得到了廣泛的應用。

PCI是先進的高性能局部總線、可同時支持多組外圍設備。PCI局部總線不受制于處理器，為中央處理器及高速外圍設備提供一座橋梁，更可作為總線之間的交通指揮員，提高數據吞吐量。PCI采用高度綜合化的局部總線結構。其優化的設計可充分利用當今最先進的微處理器及個人電腦技術，它可確保電腦部件、附加卡及系統之間的運作可靠，并能完全兼容現有的ISA/EISA/Micro?Channel擴充總線。總之，PCI總線具有高性能、線性突發傳輸、極小的存取延誤、采用總線主控和同步操作、不受處理器限制、適合各種機型、兼容性強等特點。

實現PCI總線高速數據傳輸需要高效率的驅動程序支持，在驅動程序中使用接口芯片的DMA功能可以大幅提升數據傳輸速度，現有的驅動實現方法都使用直接存儲器訪問方式提高數據傳輸速率。

目前，大部分PCI設備上都帶有較大的動態存儲器作為數據緩沖空間，用以提高數據的傳輸效率，但是如果傳輸的數據為實時數據（如語音和視頻），采用上述方式處理數據就會帶來一定的時延；減小設備緩沖空間可以降低時延，但應用程序需要頻繁讀取數據，從而影響數據傳輸速度。如果在驅動程序中使用數據緩沖隊列，當設備發出數據傳輸請求時，由驅動程序響應設備請求，并將數據讀入數據緩沖隊列，這樣不但可以提高數據傳輸速度，而且可以降低采用大緩沖機制給實時數據處理帶來的時延。

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發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中所存在的上述不足，提供一種基于PCI總線的高速數據傳輸方法。該方法可降低系統時間開銷，大幅提升數據傳輸速度。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

一種基于PCI總線的高速數據傳輸方法，該方法實現高速數據傳輸的驅動程序包括以下步驟：

???????步驟1：初始化驅動程序，分配DMA公用緩沖區用作數據緩沖隊列，進入步驟2；

步驟2：設置中斷控制寄存器，使能設備中斷，進入步驟3；

步驟3：等待中斷觸發，如果有中斷觸發，進入中斷處理程序，若為設備中斷觸發，進入步驟4，若為DMA傳輸完成中斷，進入步驟6；

步驟4：檢查DMA傳輸是否完成，如果傳輸未完成返回步驟3，反之進入步驟5；

步驟5：禁止設備中斷，配置DMA控制器，啟動DMA操作，使能設備中斷，返回步驟3；

步驟6：禁止DMA傳輸完成中斷，清除中斷，重置數據緩沖隊列的頭指針，使能DMA傳輸完成中斷，返回步驟3；

根據本發明的實施例，步驟1所述的數據緩沖隊列包括DMA數據緩沖隊列，以及用作驅動程序和應用程序通信的數據緩沖對列。

根據本發明的實施例，所述步驟1中分配DMA公用緩沖區用作數據緩沖隊列的方法是：獲取DMA公用緩沖區物理地址用作傳遞給DMA控制器的參數。