CN112433966B - 一种基于Windows平台的多接口架构及实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于Windows平台的多接口架构，MFC界面层实现产品的各项功能，接口驱动层实现应用软件调用的驱动接口，PCIE总线驱动层实现pcie总线访问功能，MicroBlaze为FPGA中的软核处理器，实现数据处理以及接口控制功能，通过FPGA中AXI总线，将MicroBlaze与IP核连接起来；在FPGA端将双口RAM的一端映射到PCIE的BAR空间中，同时将双口RAM的另一端映射到MicroBlaze空间中。本发明Windows端驱动开发工作相对容易且工作量少，只负责搬运数据和界面展示，适用带宽要求高的总线。

Description

一种基于Windows平台的多接口架构及实现方法
技术领域
本发明涉及机载航电领域，尤其是一种多接口架构设计技。
背景技术
随着技术的发展，机载航电系统的接口越来越复杂，与之对应的地面检测设备同样需要各种各样的接口。为实现地面检测设备的通用化，地面检测设备一般需要具备常见的机载总线接口。
传统的设计一般采用Windows+IP核的架构设计方法，这种设计方法直接将IP核的寄存器映射到PCIE的BAR空间，Windows驱动通过读写映射到PCIE的BAR空间寄存器来实现收发数据。这种方法对于Windows端的负担较大，Windows需要直接操作寄存器和数据处理，降低了系统的效率。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于Windows平台的多接口架构及实现方法。本发明能够在Windows平台上实现多种不同的总线，通过采用Windows+MicroBlaze+IP核架构的方式，将数据的收发和寄存器操作下放到MicroBlaze软核进行处理，降低了Windows的数据处理负担，可以实现总线接口的智能处理，提高了系统的灵活性，同时也降低了Windows端驱动设计的复杂度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于Windows平台的多接口架构，包括Windows端和FPGA端，所述的Windows端包括三层，分别是MFC界面层、接口驱动层和PCIE总线驱动层；MFC界面层实现产品的各项功能，为应用软件；接口驱动层实现应用软件调用的驱动接口，与MFC界面进行驱动接口访问，接口驱动层包括RS232驱动、CAN驱动和ARINC429驱动；PCIE总线驱动层实现pcie总线访问功能，与接口驱动层之间进行寄存器读写；Windows端对外接口为PCIe总线，PCIe总线驱动实现对PCIE的BAR空间访问、硬件总线驱动寄存器、中断路由功能；
所述FPGA端采用MicroBlaze+IP核的方式，MicroBlaze为FPGA中的软核处理器，实现数据处理以及接口控制功能，通过FPGA中AXI总线，将MicroBlaze与IP核连接起来；在FPGA端将双口RAM的一端映射到PCIE的BAR空间中，同时将双口RAM的另一端映射到MicroBlaze空间中。
一种基于Windows平台的多接口架构的实现方法，当IP核中有数据时，MicroBlaze将数据接收后存放到双口RAM中，而Windows端通过访问PCIE的BAR空间，获取双口RAM中的数据；当Windows端发送数据时，将数据存放到PCIE的BAR空间中，MicroBlaze通过周期性读取双口RAM中的数据并发送到IP寄存器中，实现数据的发送。
本发明的有益效果在于采用Windows+MicroBlaze+IP核的总体设计方案，将数据收发控制在MicroBlaze端，MicroBlaze负责将底层的数据收上来，并组织好后通过PCIE传到Windows端。而Windows端驱动开发工作相对容易且工作量少，只负责搬运数据和界面展示，适用带宽要求高的总线。
附图说明
图1基于Windows平台的总体设计示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
采用Windows+MicroBlaze+IP核的总体设计方案，将数据收发控制在MicroBlaze端，MicroBlaze负责将底层的数据收上来，并组织好后通过PCIE传到Windows端。而Windows端驱动开发工作相对容易且工作量少，只负责搬运数据和界面展示，适用带宽要求高的总线。
一种基于Windows平台的多接口架构，包括Windows端和FPGA端，所述的Windows端包括三层，分别是MFC界面层、接口驱动层和PCIE总线驱动层；MFC界面层实现产品的各项功能，为应用软件；接口驱动层实现应用软件调用的驱动接口，与MFC界面进行驱动接口访问，接口驱动层包括RS232驱动、CAN驱动和ARINC429驱动；PCIE总线驱动层实现pcie总线访问功能，与接口驱动层之间进行寄存器读写；Windows端对外接口为PCIe总线，PCIe总线驱动实现对PCIE的BAR空间访问、硬件总线驱动寄存器、中断路由功能；
所述FPGA端采用MicroBlaze+IP核的方式，MicroBlaze为FPGA中的软核处理器，实现数据处理以及接口控制功能，通过FPGA中AXI总线，将MicroBlaze与IP核连接起来；在FPGA端将双口RAM的一端映射到PCIE的BAR空间中，同时将双口RAM的另一端映射到MicroBlaze空间中；
一种基于Windows平台的多接口架构的实现方法，当IP核中有数据时，MicroBlaze将数据接收后存放到双口RAM中，而Windows端通过访问PCIE的BAR空间，获取双口RAM中的数据；当Windows端发送数据时，将数据存放到PCIE的BAR空间中，MicroBlaze通过周期性读取双口RAM中的数据并发送到IP寄存器中，实现数据的发送。

Claims (1)

1.一种基于Windows平台的多接口架构，包括Windows端和FPGA端，其特征在于：
所述基于Windows平台的多接口架构，所述的Windows端包括三层，分别是MFC界面层、接口驱动层和PCIE总线驱动层；MFC界面层实现产品的各项功能，为应用软件；接口驱动层实现应用软件调用的驱动接口，与MFC界面进行驱动接口访问，接口驱动层包括RS232驱动、CAN驱动和ARINC429驱动；PCIE总线驱动层实现pcie总线访问功能，与接口驱动层之间进行寄存器读写；Windows端对外接口为PCIe总线，PCIe总线驱动实现对PCIE的BAR空间访问、硬件总线驱动寄存器、中断路由功能；
所述FPGA端采用MicroBlaze+IP核的方式，MicroBlaze为FPGA中的软核处理器，实现数据处理以及接口控制功能，通过FPGA中AXI总线，将MicroBlaze与IP核连接起来；在FPGA端将双口RAM的一端映射到PCIE的BAR空间中，同时将双口RAM的另一端映射到MicroBlaze空间中；
当IP核中有数据时，MicroBlaze将数据接收后存放到双口RAM中，而Windows端通过访问PCIE的BAR空间，获取双口RAM中的数据；当Windows端发送数据时，将数据存放到PCIE的BAR空间中，MicroBlaze通过周期性读取双口RAM中的数据并发送到IP寄存器中，实现数据的发送。
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