[发明专利]一种基于PCI总线的CAN设备驱动装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于PCI总线的CAN设备驱动装置及方法，该装置包括依次连接的主控模块、FPGA模块和CAN链路模块，主控模块包括驱动模块、开关设备模块、控制模块和中断模块，驱动模块用于外部输入的第一阶段指令和第二阶段指令实现待驱动设备的识别及初始化参数的设定；开关设备模块用于依据外部输入的开关指令打开或关闭CAN链路模块的信号量、任务、发送FIFO、接收FIFO和消息队列；控制模块用于依据外部输入的控制指令实现对CAN链路模块的命令字功能、读功能和写功能操作；中断模块用于依据外部输入的中断指令控制CAN链路模块实现对待驱动设备的中断操作，从而控制CAN链路模块实现对待驱动设备的驱动。

技术领域

本发明属于设备驱动领域，具体涉及一种基于PCI总线的CAN设备驱动装置及方法。

背景技术

随着国产化信息技术的进步和快速发展，国产CPU和国产嵌入式操作系统越来越广泛应用与工业设计中。基于mips架构的国产化芯片如龙芯CPU以体积小、速度快、功耗低等优点成为国产化热门芯片；国产嵌入式操作系统如国产嵌入式锐华操作系统ReWorks被广泛应用，其支持龙芯、X86、ARM7、ARM9、PowerPC等CPU环境，实时响应小于15微秒，最小配置小于20K，基于MMU的空间保护能力及任务迁移能力。因此，国产CPU与国产嵌入式操作系统的结合已成功应用于航空航天、武器控制、舰船、通信、科学研究等领域。

对于嵌入式系统驱动程序的开发来说，首要解决的问题是如何进行硬件控制，硬件控制分为两种方式：一种是CPU与专门芯片的直接连接，这种控制的驱动程序模式不固定，移植性较差；另一种是挂接在总线上的设备，这类设备与CPU之间还有一条总线，如PCI总线，这种设备灵活应、扩展性、适应性好。以国产嵌入式操作系统设备驱动为例，其分为两类设备驱动，一类利用Reworks自身自带的设备驱动，一般不需要用户自行开发，如键盘、鼠标、硬盘、U盘、SD卡、网卡驱动等；另一类是用户扩展的设备功能，需自行编写底层驱动程序，如CAN口、串口、I/O驱动等。

然而，嵌入式设备驱动程序的编写需要开发人员对内核有深入了解和大量的内核调试技巧，一个编写不当的设备驱动程序甚至能够使系统崩溃，并导致文件系统的破坏和数据的丢失，同时，由于锐华操作系统内核源码不对外开放，内核源码代码量大且错综复杂，导致自行研发的CAN设备驱动程序设计开发困难，已成为CAN设备研制中亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于PCI总线的CAN设备驱动装置及方法，其通过设置相应的模块及其对应的连接关系，分别利用驱动模块、开关设备模块、控制模块和中断模块实现对待驱动设备的识别及初始化参数的设定、开关操作、功能操作以及中断操作，从而控制CAN链路模块实现对待驱动设备的驱动。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于PCI总线的CAN设备驱动装置，该装置包括依次连接的主控模块、FPGA模块和CAN链路模块，外接程序写入设备通过PCI总线与主控模块连接；CAN链路模块用于提供CAN接口连接待驱动设备；主控模块包括驱动模块、开关设备模块、控制模块和中断模块，其中，

驱动模块用于外部输入的第一阶段指令利用第一阶段初始化函数实现待驱动设备的创建和待驱动设备全局变量初始化，执行不成功则利用第一阶段删除函数清除第一阶段初始化变量；

驱动模块还用于依据外部输入的第二阶段指令利用第二阶段初始化函数实现记录待驱动设备对应的CAN接口基地址、注册中断服务程序、使能PCI中断、使能CAN中断和打开LocalBus中断，执行不成功利用第二阶段删除函数清除第二阶段初始化变量；

开关设备模块用于依据外部输入的开关指令打开或关闭CAN链路模块的信号量、任务、发送FIFO、接收FIFO和消息队列；

控制模块用于依据外部输入的控制指令实现对CAN链路模块的命令字功能、读功能和写功能操作；