基于PCI-E總線的高速大容量數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).pdf

1、高速大容量數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)是一種可以實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集、持續(xù)數(shù)據(jù)記錄和大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的模塊化記錄儀器。它可以廣泛的集成到雷達(dá)、電子對(duì)抗、數(shù)字通信等需要高速數(shù)據(jù)采集的電子設(shè)備中；持續(xù)數(shù)據(jù)記錄和大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的特點(diǎn)使高速大容量數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)在國(guó)防、航空航天、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域有著不可或缺的地位。 結(jié)合數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)高速、大容量的軟件設(shè)計(jì)需求，本論文對(duì)系統(tǒng)的儀器驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)進(jìn)行技術(shù)研究。數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)由設(shè)備驅(qū)動(dòng)(內(nèi)核態(tài)驅(qū)動(dòng))、儀器驅(qū)動(dòng)

2、(用戶態(tài)驅(qū)動(dòng))和應(yīng)用程序三個(gè)模塊構(gòu)成。儀器驅(qū)動(dòng)為上層應(yīng)用程序提供了設(shè)備控制接口(API)函數(shù)，應(yīng)用程序通過(guò)調(diào)用儀器驅(qū)動(dòng)提供的各種API函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器硬件各個(gè)功能模塊的控制。 本論文在介紹PCI Express(簡(jiǎn)稱PCI—E)總線技術(shù)和WDM設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的基礎(chǔ)上，詳細(xì)的闡述了高速大容量數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的儀器驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程。高速大容量數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)可以分為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)兩個(gè)部分。數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)自帶的儀器驅(qū)動(dòng)程序可以將記錄系統(tǒng)映

3、射成主機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)邏輯磁盤。應(yīng)用程序通過(guò)操作系統(tǒng)對(duì)映射的邏輯磁盤進(jìn)行訪問(wèn)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的硬件操作。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的儀器驅(qū)動(dòng)將功能函數(shù)分為設(shè)備類函數(shù)、寄存器配置類函數(shù)、控制命令類函數(shù)、DMA操作類函數(shù)、中斷類函數(shù)函數(shù)。 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)結(jié)合高速大容量數(shù)據(jù)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(shù)、多線程技術(shù)和Demand Mode DMA技術(shù)，很好地實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)高速、大容量的設(shè)計(jì)需求。數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的應(yīng)用程序采用了V