驱动程序是任意波形发生器的重要组成部分,它处于人机交互界面与硬件板卡之间,可以控制硬件板卡实现波形合成功能。任意波形发生器功能复杂且方案多样,使得驱动程序具有较高的复杂度。驱动开发人员需要为每一个任意波形发生器开发独立的驱动程序,这会造成大量的工作。对于上述情况,若采用驱动自动生成的方式,则可以减少大量的工作,而驱动自动生成的基础是驱动框架的设计,其为驱动的自动生成提供了有力的支撑。本文针对驱动框架的设计做了以下研究:1.针对高效地编写驱动程序与任意波形发生器硬件的复杂性之间的矛盾,采用了分层的思想去设计框架结构。通过对常见任意波形发生器硬件设计方案以及常见人机交互接口进行分析,将框架结构分为核心层、用例层以及接口层。其中核心层包括寄存器、存储器、DAC、FIFO以及继电器等组件,用例层包括时钟模块、触发模块、波形合成模块以及信号调理模块等模块,接口层包括时钟配置、触发配置以及通道配置等接口。2.针对驱动框架的可复用性与任意波形发生器硬件设计方案的多样性之间的矛盾,采用了依赖注入的思想去设计框架结构,提取了驱动程序中共性的控制流程,设计了相关的接口。针对不同的功能实现,框架使用者可以将功能实现逻辑注入到框架内对应的模块中,使框架外的具体逻辑与框架内不变的控制流程相结合,从而形成一套针对于特定项目的驱动程序。3.针对两款任意波形发生器,基于该框架设计并实现了各自驱动程序。在相应硬件上的测试表明这些驱动程序功能正常。本文从源代码行数角度对比了基于框架和独立编写的驱动程序,结果表明基于框架的驱动程序总代码量平均减少了72%。