[發明專利]一種基于PCI總線的CAN設備驅動裝置及方法

有效

• 申請號: 201910363960.7
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110109849B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 梁美紅;盧聯杰;王明博;查坤;陳輝;沈坤;王敏敏
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天萬峰科技發展有限公司
• 主分類號: G06F13/10
• 分類號: G06F13/10;G06F13/24
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 李佑宏

本發明公開了一種基于PCI總線的CAN設備驅動裝置及方法，該裝置包括依次連接的主控模塊、FPGA模塊和CAN鏈路模塊，主控模塊包括驅動模塊、開關設備模塊、控制模塊和中斷模塊，驅動模塊用于外部輸入的第一階段指令和第二階段指令實現待驅動設備的識別及初始化參數的設定；開關設備模塊用于依據外部輸入的開關指令打開或關閉CAN鏈路模塊的信號量、任務、發送FIFO、接收FIFO和消息隊列；控制模塊用于依據外部輸入的控制指令實現對CAN鏈路模塊的命令字功能、讀功能和寫功能操作；中斷模塊用于依據外部輸入的中斷指令控制CAN鏈路模塊實現對待驅動設備的中斷操作，從而控制CAN鏈路模塊實現對待驅動設備的驅動。

技術領域

本發明屬于設備驅動領域，具體涉及一種基于PCI總線的CAN設備驅動裝置及方法。

背景技術

隨著國產化信息技術的進步和快速發展，國產CPU和國產嵌入式操作系統越來越廣泛應用與工業設計中。基于mips架構的國產化芯片如龍芯CPU以體積小、速度快、功耗低等優點成為國產化熱門芯片；國產嵌入式操作系統如國產嵌入式銳華操作系統ReWorks被廣泛應用，其支持龍芯、X86、ARM7、ARM9、PowerPC等CPU環境，實時響應小于15微秒，最小配置小于20K，基于MMU的空間保護能力及任務遷移能力。因此，國產CPU與國產嵌入式操作系統的結合已成功應用于航空航天、武器控制、艦船、通信、科學研究等領域。

對于嵌入式系統驅動程序的開發來說，首要解決的問題是如何進行硬件控制，硬件控制分為兩種方式：一種是CPU與專門芯片的直接連接，這種控制的驅動程序模式不固定，移植性較差；另一種是掛接在總線上的設備，這類設備與CPU之間還有一條總線，如PCI總線，這種設備靈活應、擴展性、適應性好。以國產嵌入式操作系統設備驅動為例，其分為兩類設備驅動，一類利用Reworks自身自帶的設備驅動，一般不需要用戶自行開發，如鍵盤、鼠標、硬盤、U盤、SD卡、網卡驅動等；另一類是用戶擴展的設備功能，需自行編寫底層驅動程序，如CAN口、串口、I/O驅動等。

然而，嵌入式設備驅動程序的編寫需要開發人員對內核有深入了解和大量的內核調試技巧，一個編寫不當的設備驅動程序甚至能夠使系統崩潰，并導致文件系統的破壞和數據的丟失，同時，由于銳華操作系統內核源碼不對外開放，內核源碼代碼量大且錯綜復雜，導致自行研發的CAN設備驅動程序設計開發困難，已成為CAN設備研制中亟待解決的問題。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種基于PCI總線的CAN設備驅動裝置及方法，其通過設置相應的模塊及其對應的連接關系，分別利用驅動模塊、開關設備模塊、控制模塊和中斷模塊實現對待驅動設備的識別及初始化參數的設定、開關操作、功能操作以及中斷操作，從而控制CAN鏈路模塊實現對待驅動設備的驅動。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種基于PCI總線的CAN設備驅動裝置，該裝置包括依次連接的主控模塊、FPGA模塊和CAN鏈路模塊，外接程序寫入設備通過PCI總線與主控模塊連接；CAN鏈路模塊用于提供CAN接口連接待驅動設備；主控模塊包括驅動模塊、開關設備模塊、控制模塊和中斷模塊，其中，

驅動模塊用于外部輸入的第一階段指令利用第一階段初始化函數實現待驅動設備的創建和待驅動設備全局變量初始化，執行不成功則利用第一階段刪除函數清除第一階段初始化變量；

驅動模塊還用于依據外部輸入的第二階段指令利用第二階段初始化函數實現記錄待驅動設備對應的CAN接口基地址、注冊中斷服務程序、使能PCI中斷、使能CAN中斷和打開LocalBus中斷，執行不成功利用第二階段刪除函數清除第二階段初始化變量；

開關設備模塊用于依據外部輸入的開關指令打開或關閉CAN鏈路模塊的信號量、任務、發送FIFO、接收FIFO和消息隊列；

控制模塊用于依據外部輸入的控制指令實現對CAN鏈路模塊的命令字功能、讀功能和寫功能操作；