基于PCIe的多路串行通信模塊設計與實現(xiàn).pdf

1、嵌入式系統(tǒng)具有體積小、價格低廉、功能強大等優(yōu)點，在工控、國防和航天等領(lǐng)域有著廣泛應用。在嵌入式系統(tǒng)中，多路數(shù)據(jù)采集是一個重要研究方向。通常多路數(shù)據(jù)采集是通過現(xiàn)場總線從各路傳感器中采集數(shù)據(jù)串行上傳，但是這種做法難以滿足多通道、大批量數(shù)據(jù)的同時傳輸。PCIe（PCI Express）總線的高帶寬和高穩(wěn)定性等特性使得基于PCIe擴展的多路串行通信逐漸成為研究的熱點，由此引出基于PCIe的多路串行通信的設計概念。
　　本課題源于新一代醫(yī)療

2、監(jiān)護儀的研制。在該項目中，需要通過各種參數(shù)測量模塊，外接導線和探頭，實時測量人體的心音信號，體溫，血壓等各項生理特征參數(shù)，并將測量的數(shù)據(jù)傳回工控機顯示并存儲。本課題既解決了監(jiān)護儀研制中多路數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}，所設計的通信模塊又可以獨立的在類似的場合中應用。
　　多路數(shù)據(jù)傳輸時采用的是串口通信方式，考慮到參數(shù)測量模塊的串行接口不帶有流量控制引腳，為保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，在驅(qū)動層添加協(xié)議阻塞工控機與參數(shù)模塊通信，課題研究了協(xié)議的幀格式、差錯

3、檢測和滑動窗口等細節(jié)；探討了硬件框架方案的選擇，采用了OXPCIe958主控芯片，外接8路 UART接口芯片的通信卡；深入闡述Linux內(nèi)核中終端設備層、UART層的架構(gòu)及數(shù)據(jù)流向，參考Linux驅(qū)動規(guī)范編寫硬件驅(qū)動程序，并解決了設備的并發(fā)控制問題；編寫了應用程序串口控制類和界面控制類，采用圖形視圖框架對串口數(shù)據(jù)進行顯示，采用SQLITE輕量型數(shù)據(jù)庫進行存儲；測試了極限速率下工控機和參數(shù)模塊的CPU利用率和傳輸速率，對該測試結(jié)果進行了分