基于PCI-E總線的高速大容量數據記錄系統(tǒng)軟件設計.pdf

1、高速大容量數據記錄系統(tǒng)是一種可以實現(xiàn)高速數據采集、持續(xù)數據記錄和大容量數據存儲的模塊化記錄儀器。它可以廣泛的集成到雷達、電子對抗、數字通信等需要高速數據采集的電子設備中；持續(xù)數據記錄和大容量數據存儲的特點使高速大容量數據記錄系統(tǒng)在國防、航空航天、地質勘探等領域有著不可或缺的地位。 結合數據記錄系統(tǒng)高速、大容量的軟件設計需求，本論文對系統(tǒng)的儀器驅動和應用程序設計進行技術研究。數據記錄系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)由設備驅動(內核態(tài)驅動)、儀器驅動

2、(用戶態(tài)驅動)和應用程序三個模塊構成。儀器驅動為上層應用程序提供了設備控制接口(API)函數，應用程序通過調用儀器驅動提供的各種API函數實現(xiàn)對儀器硬件各個功能模塊的控制。 本論文在介紹PCI Express(簡稱PCI—E)總線技術和WDM設備驅動程序的基礎上，詳細的闡述了高速大容量數據記錄系統(tǒng)的儀器驅動的開發(fā)過程。高速大容量數據記錄系統(tǒng)可以分為數據采集系統(tǒng)和數據記錄系統(tǒng)兩個部分。數據記錄系統(tǒng)自帶的儀器驅動程序可以將記錄系統(tǒng)映

3、射成主機系統(tǒng)的一個或多個邏輯磁盤。應用程序通過操作系統(tǒng)對映射的邏輯磁盤進行訪問即可實現(xiàn)對數據記錄系統(tǒng)的硬件操作。數據采集系統(tǒng)的儀器驅動將功能函數分為設備類函數、寄存器配置類函數、控制命令類函數、DMA操作類函數、中斷類函數函數。 應用程序設計結合高速大容量數據記錄系統(tǒng)的持續(xù)記錄需求，采用了環(huán)形緩沖區(qū)技術、多線程技術和Demand Mode DMA技術，很好地實現(xiàn)了數據記錄系統(tǒng)高速、大容量的設計需求。數據記錄系統(tǒng)的應用程序采用了V