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.pdf

1、高速大容量數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)是一種可以實現(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)存儲的模塊化記錄儀器。它可以廣泛的集成到雷達、電子對抗、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)存儲的特點使高速大容量數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)在國防、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)計需求，本論文對系統(tǒng)的儀器驅(qū)動和應(yīng)用程序設(shè)計進行技術(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(內(nèi)核態(tài)驅(qū)動)、儀器驅(qū)動

2、(用戶態(tài)驅(qū)動)和應(yīng)用程序三個模塊構(gòu)成。儀器驅(qū)動為上層應(yīng)用程序提供了設(shè)備控制接口(API)函數(shù)，應(yīng)用程序通過調(diào)用儀器驅(qū)動提供的各種API函數(shù)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(shù)和WDM設(shè)備驅(qū)動程序的基礎(chǔ)上，詳細的闡述了高速大容量數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的儀器驅(qū)動的開發(fā)過程。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)兩個部分。數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)自帶的儀器驅(qū)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(yīng)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(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)，很好地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)高速、大容量的設(shè)計需求。數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的應(yīng)用程序采用了V