基于PowerPC的合成儀器的PCIE接口驅(qū)動(dòng)軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，信息數(shù)字化時(shí)代的到來(lái)，高速數(shù)據(jù)采集卡的應(yīng)用越來(lái)越普遍。同時(shí)Linux操作系統(tǒng)以其強(qiáng)大的性能、開(kāi)放的源代碼以及卓越的穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)在嵌入式系統(tǒng)中正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，本課題作為合成儀器的一部分基于PowerPC與FPGA的硬件環(huán)境中，采用Linux操作系統(tǒng)進(jìn)行PCIE高速數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了合成儀器中采集系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序部分。
　　在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)中首先對(duì)合成儀器中PCIE高速數(shù)據(jù)采集卡在硬

2、件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解：將FPGA當(dāng)作主控的模塊，利用內(nèi)存控制器MIG實(shí)現(xiàn)對(duì)DDR2 SDRAM高速數(shù)據(jù)的存取和讀寫(xiě)控制，在FPGA提供的PCI-E IP CORE的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了PCI-E接口模塊和主模式的DMA傳輸模塊。然后在宿主機(jī)上搭建Linux系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)環(huán)境。
　　進(jìn)行針對(duì)本課題選用的MPC85xx目標(biāo)板進(jìn)行Linux系統(tǒng)的移植(包含uboot、內(nèi)核的移植以及根文件體系的構(gòu)建)，并將裁剪移植的Linux系統(tǒng)加載到目標(biāo)板上進(jìn)行調(diào)

3、試、改良，直到整個(gè)移植完成。
　　本論文在深入研究Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)的原理和實(shí)現(xiàn)方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合本課題的研究，認(rèn)識(shí)PCIE設(shè)備在驅(qū)動(dòng)中的掛載情況，在硬件性能基礎(chǔ)上采取相關(guān)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了PCIE接口驅(qū)動(dòng)軟件(包括PCIE設(shè)備和數(shù)據(jù)采集卡兩部分的驅(qū)動(dòng))，實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)量的DMA傳輸，在進(jìn)行DMA傳輸是采用的高效的映射機(jī)制，同時(shí)提供了傳輸控制的各種接口為應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行控制。設(shè)計(jì)了用來(lái)測(cè)速的模塊，利用計(jì)時(shí)寄存器和數(shù)據(jù)