Kithara PCI Toolkit

Funktions­bibliothek für PCI-­Treiber­entwicklung

Kithara PCI Toolkit stellt alle erforderlichen Mechanismen zur schnellen Entwicklung von Hardware-Treibern, insbesondere für PCI/PCIe-Karten, bereit. Mit einem einfach anwendbaren API können Sie von der gewohnten Programmierumgebung aus auf Hardware-Komponenten zugreifen, als wenn Sie mit hohem Aufwand einen echten Gerätetreiber entwickeln würden.

Über I/O-Ports, physischen Speicher sowie Handler zur Reaktion auf Hardware-Interrupts lässt sich prinzipiell jede Hardware im PC ansprechen, soweit die Zugriffsdetails bekannt sind. Dabei werden zur hardwarenahen Programmierung alle bekannten Bustypen unterstützt: ISA, PCI, PCIe sowie PCMCIA, CardBus und ExpressCard.

Kithara PCI Toolkit stellt Funktionen für verzögerungsfreie Zugriffe auf I/O-Register und physischen Speicher der PC-Hardware bereit. Zusätzlich ist auch die Behandlung von Hardware-Interrupts auf der Anwendungs- oder Kernel-Ebene möglich. Außerdem können Sie die PCI-Konfigurationsdaten und Schnittstellen-Ressourcen ermitteln.

Die gesamte Entwicklung erfolgt aus Ihrer gewohnten Programmierumgebung heraus, es werden die Programmiersprachen C/C++, Delphi und C# direkt unterstützt. Kithara PCI Toolkit stellt einen generischen Treiber bereit, über den Systemprogrammierer direkt PCI/PCIe-Hardware-Ressourcen ansteuern können.

Weitere Information siehe Kithara Driver Collection. Eine individuelle Zusammenstellung der Funktionsmodule sowie Echtzeitfähigkeit erhalten Sie mit Kithara RealTime Suite.

Einige Eckdaten

  • Direkter Zugriff auf alle I/O-Register des PCs (8 Bit, 16 Bit und 32 Bit)
  • Direkter Zugriff auf physischen Speicher
  • Leistungsfähige Mechanismen zur Interrupt-Programmierung
  • Mehrere Handler pro IRQ installierbar
  • Generischer WDM-Treiber für Plug-and-Play-Installation enthalten
  • Unlimitierte Weitergabe der Runtime-Dateien
  • Nutzung der Kernel-Ebene unterstützt C/C++ oder Delphi (Win32 native)
  • Kithara PCI Toolkit löst das frühere „Hardware Toolkit“ ab

Kithara PCI Toolkit enthält folgende Module, wobei eventuell genannte Echtzeitfähigkeit nur gegeben ist, wenn das Modul Teil von Kithara RealTime Suite ist.

Basisfunktionen

Base/Kernel Module

  • Unterstützt die folgenden Betriebssysteme: Windows 7, 8 und 10 (32- und 64-Bit), Server 2008 R2 sowie Embedded-Varianten
  • Unterstützung von PIC- und APIC-Hardware, NUMA-Multiprozessor-PCs, Hyperthreading, Dual-/Quad-Core etc.
  • Funktionen für: Öffnen des Treibers, Ausführung von Echtzeit-Code auf der Kernel-Ebene, Echtzeit-Speicherverwaltung, Device-Handling, Versionskontrolle, Debug-Hilfen, Systeminformationen
  • Anwendungs-Threads, Events, Callbacks, Shared Memory, Daten- und Message-Pipes, schnelle Mutex-Objekte

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Hardware-Zugriff

IoPort Module

  • Zugriff auf alle I/O-Register des PCs aus Anwendung oder DLL
  • Ermittlung der PCI-Konfigurationsdaten und Ressourcen-Daten

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Memory Module

  • Zugriff auf externen physischen Speicher (Dual-Port-RAM)
  • Bereitstellung von PC-Speicher für externe Hardware (DMA-Speicher)

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Interrupt Module

  • Behandlung von Hardware-Interrupts auf der Anwendungs- oder Kernel-Ebene
  • Nutzung der Betriebssystem-Mechanismen zur Interrupt-Behandlung
  • Bei Vorliegen des RealTime Modules auch Echtzeit-Interrupts an PCI- oder PCIe-Hardware

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Plattformen

Echtzeitfähigkeit wird nur auf der Kernel-Ebene erzielt. Dazu wird eine Programmiersprache und -umgebung benötigt, die nativen Maschinencode erzeugt, wie etwa C/C++, Delphi und andere. Dennoch unterstützt Kithara RealTime Suite verschiedene Plattformen, beispielsweise auch die .NET-Umgebung. Die Lösung besteht darin, den zeitkritischen Code in eine DLL zu verlagern, die mit den Funktionen von Kithara RealTime Suite direkt auf die Kernel-Ebene geladen wird und dadurch in den Echtzeit-Kontext gelangt. Sofort verwendbare Programmgerüste für die genannten Plattformen befinden sich in jeder Software-Lieferung.


Systemvoraussetzungen

Kithara RealTime Suite unterstützt eine breite Palette von Hardware- und Software-Kombinationen. Bei Fragen hierzu kontaktieren Sie uns bitte!

Betriebssystem

Die Software unterstützt folgende Betriebssysteme:

  • Windows 7, 8 und 10, jeweils 32- und 64-Bit, Dedicated Mode
  • Windows Server 2012, 2015, 2017, Dedicated Mode
  • Windows 2008 R2, 64 Bit, Dedicated Mode

Hardware

Die Software läuft auf folgender Hardware:

  • CPU: AMD (ab Athlon) oder Intel (ab Pentium 2), 32- oder 64-Bit
  • Dual- oder Multi-Core; mit Multi-Core optional Hyperthreading verwendbar, derzeit bis 48 logische CPUs, darüber auf Anfrage
  • ACPI erforderlich (Advanced Control and Power Interface), APIC erforderlich (Advanced Programmable Interrupt Controller)
  • der PC muss PAE (Page Address Extension) unterstützen
  • Bei Gigabit-Ethernet bis 40 GBit/s: Controller von Intel und RealTek fast durchgängig unterstützt

Compiler

Sofort verwendbare Programmgerüste für folgende Programmiersprachen/Compiler sind Teil der Software-Lieferung (auch weitere Programmiersprachen können auf Anfrage unterstützt werden):

  • Visual Studio 20xx C++ mit MFC-Oberfläche (mitgelieferte Projektdateien: VS 2010/12/13/15/17)
  • C++Builder (Embarcadero, ehem. Borland) mit VCL-Oberfläche
  • Delphi (Embarcadero, ehem. Borland) mit VCL-Oberfläche
  • Visual Studio 20xx C# mit WPF-Oberfläche (inkl. C++-DLL für Echtzeit-Ausführung, mitgelieferte Projektdateien: VS 2010/12/13/15/17)

Für die Code-Ausführung im Echtzeitkontext ist im Prinzip jeder Compiler verwendbar, der eine DLL mit nativem Maschinencode erzeugen kann. Die Windows-Anwendung kann jedoch auch mit anderen Programmiersprachen erzeugt werden, zum Beispiel mit C#.


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