[發明專利]一種基于PCI總線的串口驅動系統

在審

• 申請號: 202010514477.7
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111737180A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 梁美紅;查坤;王明博;王敏敏;沈坤;王建國;李林
• 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: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42
• 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總線的串口驅動系統，該系統包括待驅動設備、PCI模塊、FPGA控制模塊和串口鏈路模塊，待驅動設備通過PCI總線與PCI模塊連接，FPGA控制模塊分別連接PCI模塊和串口鏈路模塊，串口鏈路模塊通過串口與外部通信設備連接，PCI模塊包括PCI總線控制器和EEPROM，PCI總線控制器用于連接PCI總線和本地總線，EEPROM用于存儲PCI總線控制器的內部寄存器的配置信息；FPGA用于控制串口控制器的讀寫時序、串口控制器復位及開關串口中斷；串口鏈路模塊用于與所述FPGA和外部通信設備的數據交互，以實現待驅動設備通過PCI總線與外設的串口通信設備之間的通信。

技術領域

本發明屬于串口通信領域，具體涉及一種基于PCI總線的串口驅動系統。

背景技術

近年來，國內對國產化嵌入式操作系統的研究已開始成為熱點，作為一個優秀的國產化操作系統，ReWorks實現了比其他實時操作系統更好的有效性、商用性、可裁減性以及互操作性,廣泛應用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術及實時性要求極高的領域中,如衛星通訊、軍事演習、彈道制導、飛機導航等。

然而，在ReWorks嵌入式操作系統中,常常需要控制外部設備并與它們進行通訊，串口是各個外部設備與主板操作系統間最容易、最常見、應用也最廣泛的一種接口，串口通信因為具有結構簡單，傳輸距離遠，成本低廉，標準統一等優點，已經被廣泛應用于各種領域，然而串口通信的數據量有限，且ReWorks嵌入式操作系統需要與多個串口設備進行通信，因而ReWorks嵌入式操作系統使用串口總線進行通信將使得通信數據的傳輸效率降低。

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總線的串口驅動系統，旨在解決的ReWorks嵌入式操作系統使用串口總線進行通信將使得通信數據的傳輸效率降的技術問題。

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總線的串口驅動系統，該系統包括待驅動設備、PCI模塊、FPGA控制模塊和串口鏈路模塊，待驅動設備通過PCI總線與PCI模塊連接，FPGA控制模塊分別連接PCI模塊和串口鏈路模塊，串口鏈路模塊通過串口與外部通信設備連接，其中，

PCI模塊包括PCI總線控制器和EEPROM，PCI總線控制器用于連接PCI總線和本地總線，EEPROM用于存儲PCI總線控制器的內部寄存器的配置信息；

FPGA用于控制串口控制器的讀寫時序、串口控制器復位及開關串口中斷；

串口鏈路模塊用于與所述FPGA和外部通信設備的數據交互。

作為本發明的進一步改進，待驅動設備的驅動程序包括串口設備驅動子程序、虛擬驅動子程序、用戶接口子程序和應用子程序，其中，

串口設備驅動子程序用于通過設備接口函數驅動待驅動設備，以實現串口鏈路模塊進行串口數據的發送和接收；

虛擬驅動子程序用于以字符設備的形式向I/O系統注冊其讀寫和控制函數；

用戶接口子程序用于提供打開open函數、關閉close函數、設置參數ioctl函數、寫數據write函數和讀數據read函數；

應用子程序用于調用所述用戶接口子程序以實現串口操作。

作為本發明的進一步改進，待驅動設備的驅動操作包括打開、關閉、寫入、讀取和控制。

作為本發明的進一步改進，PCI設備查找過程為：串口設備驅動子程序首先在初始化過程中確定串口內存映射地址在計算機上電后自動分配的初值，然后根據總線號、設備號和功能號調用pciConfiglnLong函數確定外設通信設備的基地址、寄存器基地址和中斷號。