一种基于Windows平台的多接口架构及实现方法
阅读说明：本技术 一种基于Windows平台的多接口架构及实现方法 (Multi-interface architecture based on Windows platform and implementation method ) 是由 朱强 杨竞 蔡屹 于 2020-11-15 设计创作，主要内容包括：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。(The invention provides a multi-interface architecture based on a Windows platform, wherein an MFC interface layer realizes various functions of a product, an interface driving layer realizes a driving interface called by application software, a PCIE bus driving layer realizes a PCIE bus access function, MicroBlaze is a soft-core processor in an FPGA, and realizes data processing and interface control functions; one end of the dual-port RAM is mapped into a BAR space of the PCIE at the FPGA end, and the other end of the dual-port RAM is mapped into a MicroBlaze space. The Windows end driver is relatively easy to develop and work with less workload, is only responsible for carrying data and displaying interfaces, and is suitable for buses with high bandwidth requirements.)
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。