串口中断方式通信.pdf

维普资讯 2004年 2月 重 庆 大 学 学报 F-eb．2004 第 27卷第2期 Journal ofChongqingUniversity V01．27 No．2 文章编号：1000—582X(2004)02—0079—04 用虚拟设备驱动程序实现中断方式的串口通讯。 张 平 ，张 建 明 (1．重庆大学 ICT研究中心，重庆 400030；2．重庆大学数理学院，重庆 4ooo3o) 摘 要：阐述了在Windows下开发虚拟设备驱动程序 (VxD)进行底层操作的高效的中断方式的串 口通讯。分析了虚拟驱动程序，可编程中断控制器，虚拟化中断的方法；例举了UART芯片8250的工作 原理来分析 串口通讯编程 ；讨论了WIN32应用程序和VxD间的通讯，给出了VxD的内部组成 。应用实 例表 明该方法下串口通讯是高效的。 关键词：虚拟制备驱动程序；串口；虚拟可编程中断控制器设备 中图分类号：TP334．4 文献标识码 ：A 用到串口的程序一般都是用 Windows提供的API 负责处理主要的中断处理及例外情况，正是VMM和 函数或者MSCOMM控件或者第三方提供的控件。在 VxD构成了Windows9x的系统核心。 一 般的应用里，由于用不着高效率的反应速度，程序可 开发VxD的工具有很多种，一个是微软提供的 在多线程里用查询法MSCOMM控件来解决串口通讯。 DDK(DeviceDriverKit)，二是美国VireoSoftware公司 但是在实时性要求比较高，而计算机运行任务比较重 开发的用于编写设备驱动程序的VroolsD，三是美国 的情况下，以上方法则容易出现丢失字节的情况，从而 KRFTech公司开发的Windriver工具包。这里举例的 降低了整个系统的效率。最有效的办法就是设计 自己 VxD是用汇编语言编写，DDK来编译开发的。 的串口虚拟设备驱动程序，在串口中断函数里第一时 2 硬件中断和 I／O操作 间处理从串口接收到的数据。 在Windowsgx下处理硬件中断，一般应该使用 1 虚拟设备驱动程序 (VirtualxDriver，VxD) VPICD3【提供的功能。VPICD是 Wnidowsgx本身提供 设备驱动程序是管理系统软硬资源的二进制可执 的vxD，提供虚拟的可编程中断控制器 (Programable 行代码 ¨ ，它是 1个 32位保护模式下的可执行 InterruptController)的操作服务，而让其他vxD请求、 DLL。VxD中的 “x”代表 “某些”，VxD是虚拟设备驱 模拟硬件中断。中断反射的过程如图l所示。 动程序的统称，VxD对硬件设备进行虚拟化，软件可 以通过v】D【的服务来使用相应的设备。v】D【只能运 行在 Windows9x上 (不考虑 l6位 Windows)，在 Win— dowsNT／2000／XP上不 能正常运行，WindowsNT／ 2000／XP有它们 自己的驱动程序模式，但是它们的实 时性没有Windows9x好 。 所有的VxD的运行处在Windows9x虚拟机管理 器 (VirtualMachnieManagement，VMM)监控下。VMM 图1 中断映射过程 包含了所有基本的系统功能，如任务间通信，此外，还 · 收稿 日期：2003—09—12 作者简介：张平 (1957一)，女，重庆人，重庆大学高级工程师，主要从事计算机应用及工业cI研究。