圖示的這種硬件結(jié)構(gòu),使從機解放出來,平時不必處于監(jiān)聽狀態(tài)。當(dāng)計算機要求通信時,可以利用多機通信卡的處理器向從機發(fā)出中斷信號,即通信卡通過3487（TTL電平轉(zhuǎn)換為RS-485電平）,從機通過3486（RS-485電平轉(zhuǎn)換為TTL電平）進行從機中斷信號聯(lián)系。從機進入中斷服務(wù)程序后,則關(guān)閉外部中斷,保護現(xiàn)場,監(jiān)聽主機發(fā)送的地址信號,并對其進行識別,如果與本機地址相符,取消監(jiān)聽,進入通信狀態(tài)。
通信卡與計算機進行通信是通過數(shù)據(jù)接口和譯碼電路實現(xiàn)的。該接口卡利用中斷方式與計算機通信,即通信卡向計算機發(fā)出中斷請求,計算機接收到相應(yīng)中斷請求后,執(zhí)行數(shù)據(jù)收發(fā)的任務(wù)。其中,計算機對通信卡的訪問是利用內(nèi)存映射方式實現(xiàn)的。
4 通信卡設(shè)計
該通信卡基于ISA總線工業(yè)標準。它的設(shè)計主要分為三個部分：地址譯碼電路、數(shù)據(jù)接口電路和控制邏輯電路。
（1）地址譯碼電路
由于采用的是端口統(tǒng)一編址的方式（也就是給每一個I/O端口分配一個存儲器地址）,I/O端口的尋址信號由地址總線通過譯碼得到。CPU用存儲器讀寫指令對I/O接口進行讀寫,此時,I/O端口的讀寫操作控制信號采用存儲器讀（MEMR）和存儲器寫（MEMW）信號。而在通信卡上為實現(xiàn)內(nèi)存映射就必須完成相應(yīng)的譯碼轉(zhuǎn)換,也就是將對應(yīng)的雙口RAM地址與分配的地址空間對應(yīng)起來,實現(xiàn)地址的轉(zhuǎn)換。
實現(xiàn)時,采用動態(tài)配置內(nèi)存映射設(shè)備,改變內(nèi)存映射端口的地址也相對方便,比老式的ISA[1]接口用跳線配置要優(yōu)越些。該雙口RAM為8K,但計算機能夠訪問的只有4K。其中CTRL線是8K RAM的控制線,通過該線可以實現(xiàn)“乒乓”結(jié)構(gòu)[1]的數(shù)據(jù)傳輸。
（2）數(shù)據(jù)接口電路
數(shù)據(jù)接口電路實現(xiàn)數(shù)據(jù)線的驅(qū)動功能。盡管很多計算機主板的數(shù)據(jù)總線都經(jīng)過驅(qū)動,但為了確�？煽啃�,數(shù)據(jù)總線不應(yīng)直接與雙口RAM相連接,而是通過數(shù)據(jù)驅(qū)動器件與數(shù)據(jù)線相連。
（3）控制邏輯電路
控制邏輯電路是與計算機通信的核心部分,該部分主要是實現(xiàn)“乒乓”結(jié)構(gòu)的硬件控制部分。當(dāng)存儲器中的RAM達到HALF READY（半滿狀態(tài)）時發(fā)出中斷申請實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸,同時,將CTRL狀態(tài)取反,使得計算機訪問的是其中的一半,即實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹捌古摇苯Y(jié)構(gòu)。此外,數(shù)據(jù)的讀寫控制也通過控制邏輯實現(xiàn)。
89C52實現(xiàn)與從機多機通信,同時將得到的數(shù)據(jù)存入雙口RAM中,控制邏輯協(xié)調(diào)RAM的數(shù)據(jù)讀寫工作。
5 設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計
在Windows 9x下的VxD（虛擬設(shè)備驅(qū)動程序）相比,Windows 2K下的WDM（Windows設(shè)備驅(qū)動模型）驅(qū)動程序要復(fù)雜一些。
WDM驅(qū)動程序是分層的,不同層上的驅(qū)動程序有著不同的優(yōu)先級[2]。此外,WDM還引入了FDO（功能設(shè)備對象）與PDO（物理設(shè)備對象）兩個新類來描述硬件。
在開發(fā)驅(qū)動程序過程中,使用了DriverStudio中的DriverWorks工具用來創(chuàng)建WDM框架。
DriverWorks提供用于訪問內(nèi)存映射地址的類KmemoryRange和KmemoryRegister。實現(xiàn)步驟如下：
（3）在初始化成功后,可以調(diào)用類KmemoryRange的成員函數(shù)實現(xiàn)對內(nèi)存映射地址寄存器[2]的訪問。
在驅(qū)動程序的開發(fā)中還涉及到硬件中斷的處理。具體地說,首先安裝一個中斷服務(wù)例程（ISR）,當(dāng)相應(yīng)的中斷發(fā)生時,內(nèi)核調(diào)用它的中斷服務(wù)例程。中斷服務(wù)例程的第一個工作是判斷該中斷是否由自己的設(shè)備產(chǎn)生。如果不是,則返回FALSE,交給其他的中斷服務(wù)例程;如果是,則處理該中斷,并返回TRUE。
同樣,DriverWorks提供Kinterrpt和KdefrredCall類處理中斷。具體編程如下：
6 結(jié)束語
由于在接口卡中采用了89C52芯片完成數(shù)據(jù)收發(fā)工作,同時協(xié)助主機進行信號的處理,這在很大程度上減輕了主機的負擔(dān),加速了I/O操作。在驅(qū)動程序的編制上,采用了WDM驅(qū)動模型,這樣可以很方便地將程序移植到任何支持WDM模型的操作系統(tǒng)中去。
參考文獻
1 路友榮 編著.PC系列微機接口擴展設(shè)計.成都：成都科技大學(xué)出版社,1994
2 尤晉元,史美琳等 編著.Windows操作系統(tǒng)原理.北京：機械工業(yè)出版社,2001
來源：電子工程師
