基于PCI的微机继电保护测试仪通信控制卡的设计及其WDM驱动程序的实现.pdfVIP

维普资讯 第34卷 第15期 继 电器 Vo1．34 No．15 50 2006年8月 1E1 RELAY Aug．1，2006 基于PCI的微机继电保护测试仪通信控制卡的设计及其 WDM驱动程序的实现 唐兵，周建中，邹拖武 ，赵炳 ，何宇 (华中科技大学，湖北 武汉430074) 摘要 ：微机继电保护测试仪作为一种高速测试装置，要求具有很高的实时性和稳定性。阐述 了基于PCI总线 的微机继电保护测试仪通信控制卡的硬件结构及实现方法，介绍了WDM驱动程序的特点及 PCI通信控制卡 驱动程序主要模块的开发，完成了整个系统的整合设计。实际应用表明：该系统有效地完成了各种继保测试 试验 。 关键词 ：微机继电保护测试仪 ； PCI： DSP； DRAM； 驱动程序； WDM 中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1003-4897(2006)15-0050-04 对控制卡主控制器 DSP的中断。DSP在 中断服务 0 引言 程序中读取双端 口RAM 中的数据，从而达到与上 PCI局部总线是微型计算机 中处理器与外围控 位机通信的目的。反过来，当DSP写入双端 口RAM 制部件 、扩展卡之间的互连接 口，PCI局部总线规范 新数据时，在DSP程序的控制下，产生对上位机的 是互连机构的协议。PCI总线具有负载能力强、传 中断。上位机在 中断服务程序 中读取双端 口ARM 输速率高、自动配置、支持即插即用等众多优点。所 中的数据，从而达到与DSP通信的目的。 以PCI总线一出现就受到众多厂商和研究机构的关 注，在 自控、电力等领域得到越来越广泛的应用。 继电器保护测试仪是一种高速测试电力装置， 要求很高的实时性，而鉴于PCI总线以上众多优点， 模拟输 出 尤其是其传输速率高达 132M／s，我们选用 PCI总 线作为上位机和下位机的通信接 口。 在设计和使用 PCI设备时，Windows操作系统 图1 控制卡结构图 为了保证系统的安全性和可靠性，对应用程序访 问 Fig．1 Structureofcontrolcard 硬件资源加以限制。这就要求设计驱动程序 以实现 1．2 PCI接 口设计 上位机程序对 PCI设备的访问。 实现PCI总线协议一般有两种方法，一是采用 1 PCI控制卡的设计 PCI总线控制芯片；二是用 FPGA设计实现，但 PCI 协议比较复杂，难度较大。因而本设计采用第二种 1．1 PCI控制卡的功能和结构 方法，选择 PLX公司的PCI9054作为总线控制芯 在继电保护测试仪中，PCI控制卡担任着重要 片。PCI9054符合 PCI本地总线规范，突发传输速 的通信控制作用。该控制卡的整体框架如图1所 率高达 132MB／s。 示。 我们选取 Cypress公司的CY7C025AV双端 口 上位机将试验数据通过PCI总线传送至通信控 RAM作为上位机和DSP相互通信的数据缓冲区，它 制卡，控制卡通过 PCI接 口桥芯片将数据存放至本 存取速度高达 15ns，并且具有如下特性：写