[发明专利]一种VxWorks操作系统下CPCI总线DAC功能单元驱动程序设计方法

摘要

一种VxWorks操作系统下CPCI总线DAC功能单元驱动程序设计方法，属于数模转换模块驱动程序开发领域。本发明基于对DAC功能模块的常见操作提出一种新的DAC驱动接口封装形式，以实现对DAC功能模块有效控制的同时，降低驱动开发人员的开发难度。DAC功能模块运行在CPCI机箱中，应用程序运行在控制计算机上，通过PCI总线实现对DAC功能模块的控制，开发基于CPCI总线DAC功能模块的驱动程序，DAC功能模块的驱动程序设计主要包括初始化设备，功能函数接口的实现及封装。本方法面向应用程序直接定义驱动接口的形式，直接封装功能接口函数。提供的DAC功能模块驱动程序直接面向用户应用程序提供通用的驱动函数接口。

主权项

一种VxWorks操作系统下CPCI总线DAC功能单元驱动程序设计方法，其特征在于：所述方法是按照以下步骤实现的：步骤一、初始化设备：获取基于CPCI总线的扫描DAC功能单元的设备信息、设备内存映射及中断链接；步骤二、功能函数的实现及封装：D/A模块有32路数字量模拟量转换，转换的模拟量经过隔离电路输出；控制计算机将要输出的某一通道的电压值通过PCI总线传输至控制器件FPGA，在其内部实现控制寄存器，控制DAC器件，将相应的数字量转换为模拟量输出；功能函数对硬件功能电路的主要控制过程为：打开指定D/A板卡、选择D/A转换通道、读取D/A校正系数、修正要转换的值、启动转换、关闭指定D/A板卡；根据D/A板卡驱动软件要实现的操作，D/A板卡各个驱动接口函数的详细设计过程如下：步骤二（1）、打开DAC功能单元：加载D/A驱动程序，打开指定板号的D/A板，对D/A板进行后续操作；函数原型为STATUS DAOpen(int num)；入口参数num是板号，范围是1～N，N为控制计算机的D/A板数量；返回值打开成功返OK，失败返回非零故障码，如果N不在设定范围之内，上述函数能识别错误的板号输入，并返回对应的故障码；DAOpen函数的实现过程如下：首先应用程序传递要打开的DAC模块板卡号，在函数体中判断板号是否正确，如果正确则将初始化函数执行后获得的DAC功能模块内存映射基址值赋给一个全局变量，最后函数返回OK，如果板号参数不是用户允许的，则返回板号错误；步骤二（2）、关闭DAC功能单元关闭指定板号的D/A板，卸载D/A驱动程序，完成后释放D/A板的硬件资源，不能再对D/A板进行除打开以外的其他操作；函数原型为STATUS DAClose(int num)；入口参数num为板号，范围是1～N，N为控制计算机的D/A板数量；返回值关闭成功返回OK，失败返回非零负值故障码；所述函数能识别错误的板号输入，并返回相应的故障码；DAClose实现过程如下：首先应用程序传递要关闭的指定DAC模块板号，在函数体中，判断传递的板号参数是否正确，如果正确，则将保存有内存基址的全局变量清零，函数返回OK，如果板卡号错误，则返回板号错误；步骤二（3）、DAC功能单元转换操作：指定板号的D/A板，指定一路通道进行电压值转换；函数原型为STATUS DARevertData(int num,int chan,double data)；入口参数num为板号，范围是1～N，N为控制计算机的D/A板数量；chan为通道号，赋值0～M‑1，M为D/A板的输出通道数量；data为待转换的电压值，返回值读取成功返回OK，失败返回非零负值故障码；所述函数能识别错误的板号输入，并返回相应的故障码；能识别错误的通道号输入，并返回相应的故障码；DARevertData函数的实现过程如下：首先应用程序传递要进行数据输出的DAC模块板号和通道号参数，在函数体中，先判断传递的板号是否是用户允许输入的板号，如果是，再进一步判断传递的通道号是否是用户允许输入的通道号，如果是，首先读取DAC模块的修正系数，然后计算当前须转换的数字量修正后的数值，然后启动指定DAC模块的指定通道进行数模转换，下一步判断信号转换是否完成，如果完成，则将转换成功标志位置位，函数返回OK，表示用户可以从相应的输出通道读取数模转换的结果电压值；如果上述判断的过程出现否定，则退出函数返回相应错误故障码；步骤二（4）、DAC功能单元实时监测：对指定的板号的D/A板进行在位实时监测；函数原型为STATUS DARTWatch(intnum)；入口参数num为板号，范围是1～N，N为控制计算机的D/A板数量；返回值监测正常返回OK，失败返回非零负值故障码；所述函数能识别错误的板号输入，并返回对应的故障码；DARTWatch函数的实现过程如下：首先应用程序传递指定DAC功能模块板号，在函数体中，判断传递的板号是否是用户允许的板号，如果是，下一步调用PciFindDevice()函数，判断PciFindDevice()函数的返回值是否为OK，如果是，则函数接口返回OK；如果上述判断的过程出现否定，则退出函数返回相应错误故障码。