基于PowerPC的合成儀器的PCIE接口驅動軟件的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著科學技術的飛速發(fā)展，信息數(shù)字化時代的到來，高速數(shù)據(jù)采集卡的應用越來越普遍。同時Linux操作系統(tǒng)以其強大的性能、開放的源代碼以及卓越的穩(wěn)定性等優(yōu)點在嵌入式系統(tǒng)中正得到越來越廣泛的應用，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)進行PCIE高速數(shù)據(jù)采集卡的驅動開發(fā)，實現(xiàn)了合成儀器中采集系統(tǒng)的驅動程序和應用程序部分。
　　在進行程序設計實現(xiàn)中首先對合成儀器中PCIE高速數(shù)據(jù)采集卡在硬

2、件結構進行了解：將FPGA當作主控的模塊，利用內存控制器MIG實現(xiàn)對DDR2 SDRAM高速數(shù)據(jù)的存取和讀寫控制，在FPGA提供的PCI-E IP CORE的基礎上，設計了PCI-E接口模塊和主模式的DMA傳輸模塊。然后在宿主機上搭建Linux系統(tǒng)的驅動開發(fā)環(huán)境。
　　進行針對本課題選用的MPC85xx目標板進行Linux系統(tǒng)的移植(包含uboot、內核的移植以及根文件體系的構建)，并將裁剪移植的Linux系統(tǒng)加載到目標板上進行調

3、試、改良，直到整個移植完成。
　　本論文在深入研究Linux設備驅動的原理和實現(xiàn)方法的基礎上，結合本課題的研究，認識PCIE設備在驅動中的掛載情況，在硬件性能基礎上采取相關驅動設計技術，設計并實現(xiàn)了PCIE接口驅動軟件(包括PCIE設備和數(shù)據(jù)采集卡兩部分的驅動)，實現(xiàn)了大數(shù)據(jù)量的DMA傳輸，在進行DMA傳輸是采用的高效的映射機制，同時提供了傳輸控制的各種接口為應用層實現(xiàn)對硬件設備進行控制。設計了用來測速的模塊，利用計時寄存器和數(shù)據(jù)