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嵌入式操作系统VxWorks下CPCI设备驱动程序开发

2010-10-23 5页 pdf 370KB 43阅读

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嵌入式操作系统VxWorks下CPCI设备驱动程序开发 鹰零网 兰器掣嚣盏慧兰::譬‘三二: .。,,. 文章编号:167l一4598(2007)05一0677一03中图分类号:TP332 文献标识码:A 嵌入式操作系统VxWorks下CPCI设备驱动程序开发 杨 飞,安锦文,李中健 (西北工业大学自动化学院,陕西西安 7l0072) 摘要:Vxworks是windRiver公司开发的嵌入式实时操作系统,广泛地应用于航空航天、工业控制、通信等领域;在简单地介绍了 Vxworks操作系统之后,分析了Vxworks下cPcI设备驱动程序的实现方法;以cPcl9112数据采集卡...
嵌入式操作系统VxWorks下CPCI设备驱动程序开发
鹰零网 兰器掣嚣盏慧兰::譬‘三二: .。,,. 文章编号:167l一4598(2007)05一0677一03中图分类号:TP332 文献标识码:A 嵌入式操作系统VxWorks下CPCI设备驱动程序开发 杨 飞,安锦文,李中健 (西北工业大学自动化学院,陕西西安 7l0072) 摘要:Vxworks是windRiver公司开发的嵌入式实时操作系统,广泛地应用于航空航天、工业控制、通信等领域;在简单地介绍了 Vxworks操作系统之后,分析了Vxworks下cPcI设备驱动程序的实现方法;以cPcl9112数据采集卡的驱动程序开发为例,介绍了 compactPcI总线以及PcI接口芯片s5935,重点说明了在Vxw。rks下以定时器和中断方式实现模数转换驱动程序的方法和编程要点, 并给出了部分关键代码;在飞行控制半实物仿真系统中的运行结果表明驱动程序运行稳定、可靠。 关键词:Vxworks;compactPcj;s5935;设备驱动程序 DevelopmentofCPCIDeviceDriverinEmbeddedoperationSystemVxWorks YangFei,AnJinwen,LiZhon西ian (CoUegeofAutomation,NorthwesternPolytechnicalUniversitv,X}an710072,China) Abstract:VxWorksisaEmbeddedReal一Time0perationSystemdevelopedbyWindRivercompany,andisverypopularusedinaero— nauticsandastronautics,industrycontr01andcommunicationdomain.AfterintroducingtheVxWorks0perationSystem,themethodofde velopCPCIdeviced“verinVxWorksisintroduced.AndaccordingtoadevicedriverexampleofCPCI9112dataacquisitioncardinreal—time systemVxWorks,theCompactPCIbusandPCIinterfacechipS5935areintroduced,especiallyethemethodandessentialofprogramming devicedriveraboutanalogtodigitconversionbyusingcounterandinterruptcontrolarepresented,andthensomekeyprogramsaregiven. Thedriverhasbeenusedinflightcontrolsimulationsystem,theresultindicatesthatthedevicedriverisstableandcredible. Keywords:VxWorks;CompactPCI;S5935;devicedriver O 引言 随着CompactPCI(CPCI)总线技术在工业控制、航空航 天等领域中的广泛应用,以CPCI总线技术为接口的I/0设备 也得到了广泛的使用。但目前大多数设备厂商只提供了win— dows和Dos操作系统下的驱动程序,对于一些采用实时操作 系统的情况,就必须自己开发相应的设备驱动程序。在飞行控 制实时仿真系统中,选用凌华公司的CPcI机箱和CPcl3700A CPU模块以及CPcl9112数据采集卡和CPCI6208模数转换卡 等设备组成硬件平台,用嵌入式实时操作系统Vxworks作为 软件平台,在系统的开发过程中编写了CPCI卡的设备驱动程 序。本文以CPCI9112为例详细讨论了在Vxworks下开发cP— CI设备驱动程序的方法。 l Vxworks操作系统简介 Vxworks操作系统是美国windRiver公司1983年开发的 一种嵌入式实时操作系统,包含了进程管理、存储管理、设备 管理、文件系统管理、网络及系统应用等几个部分,只占 用了很小的存储空问,并且可以高度裁减,这样可以保证系统 能以较高的效率运行,而且可以适合于多种不同的硬件平 台¨J。Vxworks支持的CPU包括PowerPC、68K、cPU32、 sPARC、i960、x86、Mips等,同时支持RISC、DSP技术。 它是现在所有独立于处理器的实时操作系统中最具特色的操作 系统之一,被广泛应用于航空航天、舰船、工业控制、通信、 医疗等关键领域。 收稿日期:2006—07一05;修回日期:2006一08—2l。 作者简介:杨 飞(1982一),男,湖北仙桃人.硕士,主要从事计算机 测控和嵌入式系统应用的研究。 飞行控制实时仿真系统的CPU模块CPCI3700A是x86体 系结构,VxWorks对x86提供了很好的支持。且系统中的采 集卡都基于CPCI总线,Vxworks提供了PCI总线的底层操作 函数,使得开发CPCI驱动程序更方便。 2 CPCI驱动程序实现方法分析 CompactPCI简称CPCI,是PIcMG协会1994年提出来的 一种总线接口标准。它继续采用PcI局部总线技术,使用高可 靠欧洲卡结构,抛弃IPC的金手指式互连方式,改用2mm密 度的针孔连接器,进一步提高了可靠性。 2.1 CPcI总线地址映射机制 在PCI规范中,每一个PCI设备都有一个配置空间,容 量最大为256字节,称为配置寄存器。配置空间的256个字节 分为头标区和设备关联区[2]。头标区的布局如表1所示。 表1 PCI配置空间头标区 设备标识 厂商标识 OOh 状态字 命令字 04h 分类代码 修订版本标识 08h 内置自测试 头标类型 等待时间定时器 Cache行长Och 基地址寄存器 10h cardbus卡的卡信息结构指针 28h 子系统标识 子系统供应商标识 2ch 扩充ROM基地址 30h 保留 34h 保留 38h 最长等待时间照短获准时间} 中断引脚 中断线 3ch 系统上电后,POST软件首先要把PCI总线上所有设备的 存储器地址和I/0地址映射到系统的内存区域中。在这之前, 中.华测控网 CnlnamCa.COm 万方数据 · 678· 计算机测量与控制 第15卷 设备往基地址寄存器中存放相应的值告诉POST软件本设备所 需要的空间[3]。CPCI9112中的PCI接口芯片是S5935,其基 地址寄存器的值可以从外部的非易失性存储器中获得,也可以 使用缺省配置。它有非易失性存储器总线,外部非易失性存储 器既可以连接到并行的总线上,也可以通过串行方式连接,两 者之间是通过一个管脚(sNV)的电平来选择[4]。通过往非易 失性存储器中按规定写入相应的值,在系统上电之后,S5935 从非易失性存储器指定的地址读出数据放入基地址寄存器中。 当s5935根据从外部非易失性存储器中读到的值设置好相应的 的寄存器后,POST软件先往基地址寄存器中全部写1,然后 读回其中的值,根据读回的值判断该设备需要多大的空间,再 把分配好的地址写回基地址寄存器。 2.2驱动程序实现方法 系统对设备完成地址映射之后驱动程序就可以根据分配的 基地址访问设备了。在Vxworks操作系统下,驱动程序可以 在内核之外与应用程序一起编译运行,也可以把驱动程序编译 到内核中去[5]。内核中实现可以增加系统的实时性和可靠性。 在内核外实现的方法是把设备驱动程序当作应用程序的一部 分,一起编译生成目标文件。在内核中实现就相对比较复杂, 如果驱动程序不按Vxworks中标准的驱动程序规范函数xx— open,xxcreat,xxread,xxwrite,xxioctl,xxclose,xxdelete, 那么只需要把驱动程序编译生成的目标文件连接到内核中就可 以调用。具体的做法是把目标文件复制到编译内核的工程中, 在工程中把目标文件的名字添加到EXTRA—MODULES选项 中,然后编译生成Vxworks映象文件。如果要用VxWorks标 准的驱动规范函数,就得编写完驱动部分之后,调用ios— DrvInstall往系统驱动程序表中添加采集卡的驱动程序入口点, 然后调用iosDevAdd往设备列表内添加设备描述符,并用设备 名字(drvName)和驱动程序号(drvNum)初始化设备描述 结构,最后将中断服务程序与中断矢量相连[6]。在CPCI9112 数据采集卡的驱动程序中,把驱动程序编译到VxWorks内核 中,而且没有使用标准的驱动规范,这样更方便操作采集卡。 3 CPcl9112数据采集卡驱动程序 CPCI9112是凌华公司生产的高性能数据采集卡,有16通 道12位A/D,采样频率可以达到llokHz。有两通道12位D/ A输出,16通道DI和16通道D0。采集卡上用的PCI接口芯 片是s5935。 3.1 s5935芯片简介[7] S5935是AMCC公司系列PCI接口芯片的一种。它兼容 PCI2.1规范,既可作PCI总线主设备,也可作PCI总线从设 备,最大传输速度可达到132M/S。s5935的结构如图1所示。 中华测控网 ChlnamCa.COm Pa总线 接口逻辑 直通数据 地址寄存器 总线兰方式数 据地址寄存器 FⅢo 邮箱 配置寄存器 状态奇存器 外部非易 失存储嚣 本地总线 接口逻辑 图1 S5935内部结构图 3.2驱动程序设计 CPCI9112采集卡驱动程序主要分为如下几个部分:数字 输入、数字输出、数模转换和模数转换。通过CPCI9112的用 户得到寄存器的偏移地址之后,调用Vxworks操作系统 提供的10函数sysoutword就可以控制采集卡上的数字10输 出以及D/A输出。驱动程序中比较复杂的部分是A/D采集, 因为A/D采集的触发和传输方式比较多。一般的应用情况直 接用软件触发和软件查询,这种方式适合于低速A/D转换, 而且没有固定的频率。对于需要精确的采样周期以及高速A/ D转换的情况,可以选择定时器触发。配合定时器触发的传输 方式有两种:中断和DMA。DMA传输主要是用在一些高速 而且数据量比较大的情况,比如图像采集。而对于控制系统而 言,需要的采集结果是实时的,选用中断传输方式比较合适。 下面重点介绍以定时器和中断方式实现A/D转换的方法。 3.2.1查找设备并获得设备信息 Vxworks操作系统对PCI总线提供了很好的支持。在写 驱动程序之前,首先通过B10S或者在windows操作系统下用 软件获得CPcI卡的厂商号和设备号(比如windriver)。CP— C19112采集卡的厂商号是oxloe8,设备号是Ox80d7。下面的 代码是找到采集卡并读出基地址寄存器中的地址和中断号。 pciFindDevice(OxlOe8,Ox80d7,O,&pciBus,8LpciDevice,&pciFunc);/* 找到相应的设备*/ pciConfigInLong(pciBus,pciDevice,pciFunc,PCI—CFG—BASE—AD— DRESS-o,&BaseAddro);/*取出基地址寄存器。中的地址*/ pciConfigInLong(pciBus,pciDevice,pciFunc,PCI—CFG—BASE—AD— DRESS_2,&BaseAddr2); /*取出基地址寄存器2中的地址*/ pciConfiglnByte(pciBus,pciDevice,pciFunc,PCI—CFG—DEV—INT— LINE,&irqnum); /*取出中断号*/ 基地址寄存器通过寄存器的最低位来标识该空间是存储器 空间还是I/O空间。最低位为。则表示所分配的空间是存储器 空间,为1是I/O空间。CPCI9112采集卡在系统中全部被映 射到IO空间。从s5935的芯片手册资料中知道,S5935配置 寄存器的基地址寄存器。中存放的是S5935的操作寄存器的基 地址。经过下面的代码得到操作寄存器基地址和I/0基地址。 OpBaseAddr=BaseAddrO& PCI—IOBASE—MASK; /*得到操作寄存器基地址*/ lOBaseAddr=BaseAddr2& PCI-IOBAsE—MASK;/*得到I/0基地址*/ 3.2.2设备在VxWorks中的地址映射 得到设备基地址后必须要完成设备在Vxworks中的地址 映射,以便应用程序可以正常的访问设备。在Vxworks的组 件中有MMU管理组件,该组件完成PCI设备在Vxworks系 统中的自动地址映射。如果系统中只包含了基本的MMU功 能时,系统不会对设备进行自动配置,这时可以用手动配置和 半自动配置的方法。 (1)在bootable工程中编译系统映象文件时,工程默认配 置的是basicMMUsupport组件,如果选择包含fullMMU support组件,系统就会自动的对设备进行地址映射。 万方数据 第5期 杨飞,等:嵌入式操作系统Vxworks下cPcI设备驱动程序开发 ·679· (2)手动配置的方法是根据PCI基地址寄存器中的值来修if((connected—pciIntconnect(INuM—To—IVEc(irqnum+ox20), 改sysLib.c文件中的sysPhysMemDesc表,但是这种方法使(VoIDFuNcPTR) BSP的应用受到了限制。 interruptHandler,o))2一ERROR) (3)半自动配置的方法是使用系统提供的函数sysM一 /”连接中断和中断服务函数”/ muMapAdd将地址加入到sysPhysMemDesc表中。 l。gM89(”i“‘c。““。。‘F8iled!!!!\“”,o,o,o,o,o,o); 3.2.3 中断的响应与处理 j~:,⋯。 硬件中断处理是实时系统设计的关键环节,外部事件通过 s。。。。。三d!i!l\。”'0,o.o,o,o,o); 中断通知系统,系统通过中断服务函数处理中断请求。为了获 。y。o。tLo。g(opB。。eAddr+o。38,oX00001foo); 得尽可能快的中断响应时间,Vxworks的中断处理程序运行/。设置s5935操作寄存器允许PcI芯片中断;/ 在特定的上下文中,不涉及任何任务上下文的切换。 sy。I。tEnablePlc(irqnum);/*系统中断允许*/ 在CPCI9112采集卡中,如果采用定时器触发A/D转换,(3)中断服务程序代码: A/D转换的结果放在指定的寄存器中,同时S5935利用邮箱voidinte“uptHandler(void) 产生中断通知PCI总线A/D转换结束。A/D转换之前必须允( 许中断,首先通过S5935的操作寄存器允许邮箱中断,这个寄sysoutLong(opBaseAddr+ox38, 存器的基地址放在s5935配置寄存器的基地址寄存器。中,通5ysInLong(opBaseAddr+ox38)lox003foooo)); 过设置偏移量为ox38的中断控制/状态寄存器(ICSR)来使/。清除中断标志位+/ 能苎要:翌2氅甓毽萼59妻篓a.中要害崔之曼苎它同;嚣蒜箸淼换结果处理函州一个中断服务程序连接起来,Vxworks中是用pciIntConnect: ⋯⋯⋯“⋯⋯⋯⋯⋯7 函数完成的。在X86体系的CPU中,中断连接时要把中断号加上当=燃出市谤浩睑q;。。;的由赫棕士估船岳涵4结束语中断服务程序首先应该清除S5935的中断标志位,然后通’ 钳不旧 过信号量方式启动A/D转换结果处理函数。在中断服务程序 本文结合cPcl9112数据采集卡分析了在Vxworks嵌入 中,不可以调用I/0系统函数、阻塞函数,不可以做任何请求 式实时操作系统下开发CPCI设备驱动程序的方法。采用本文 任务上下文的操作。比较容易忽视的地方是在中断服务程序中 的方法编写的驱动程序在仿真系统中运行稳定可靠,系统的实 调用printf函数,如果需要打印调试信息,可以用LogMsg函时性相比用matlab的xPc得到了很大的提高,达到了设计要 数。 求。 (1)初始化8254定时器部分代码 sysoutLong(IOBaseAddr+oxoc,ox76);参考文献: /*设置1号计数器为方波发生器*/ [1]孔祥营,柏桂枝.嵌入式实时操作系统Vxworks及其开发环境 sysoutLong(10BaseAddr+ox04,ox5f); Tornado[M].北京:中国电力出版社,2001. /*往1号计数器里写初值低位*/ [2]PclspecialInterestGroup.PcILocalBusspecificationReVision2. sysOutLong(10BaseAddr+ox04,oxoo); 1[z].1995. /*往1号计数器里写初值高位*/ [3]董春桥,李凯.Linux系统PcI设备驱动程序开发[j].计算机 sysOutLong(10BaseAddr+oxoc,oXb6); 测量与控制,2005,13(11):1289一1291. /*设置2号计数器为方波发生器*/ [4]windRiVersystemsInc.VxworksProgrammer’sGuide[z]. sysOutLong(10BaseAddr+Ox08,Ox5f); 1998. /*往2号计数器里写初值低位*/ [5]周启平,张扬.Vxworks下设备驱动程序及BsP开发指南 sysoutLong(10BaseAddr+ox08。oxoo); [M].北京:中国电力出版社,2004. /*往2号计数器里写初值高位*/ [6]ADLINKTechnologyInc.ADLINK9l12seriesMultj—function /*定时器的初值根据具体应用的采样 DAscardsForPcI/3ucompactPcIusefsGuide[z].2003. 频率来设定*/ [7]AppliedMicroCircuitsCorporation.s5935PcIproductdatab00k (2)中断连接和中断使能部分代码: Lzj-hnp://”””·8“。c·co“·1999· (上接第667页) 3 结束语 本系统使用的芯片都较为常用,在对温度要求较高的航空 工业中能够有效降低生产成本。电路在笔者参加的航空项目中 作为航空电子设备的测试系统进行了应用,完全能够满足工程 使用要求。MCS一51单片机与HS3282之问的接口电路成功 解决了总线匹配的问题,对其他类似需要总线扩展的系统也有 一定的参考价值。 参考文献: [1]中国工控网.RS一232、RS一422与Rs一485标准及应用[EB/ 0L]_http://www.chinakong.com,2004.2. [2]中华人民共和国航空工业部标准.HB6096—86,sz—Dl数字信息 传输系统[s]. [3]李现勇.Visualc++串口通信技术与工程实践[M].北京;人民 邮电出版社,2002. [4]戴佳,苗龙.51单片机应用系统开发典型实例[M].北京: 中国电力出版社,2005. r5]Inters订AmericaInc.HS3282CMOSARINCbusinterfacecircuit datasheet[EB/oL].http://www.intersil.com.1997—3. 中华测控网 Cnln锄Ca.COm 万方数据 嵌入式操作系统VxWorks下CPCI设备驱动程序开发 作者: 杨飞, 安锦文, 李中健, Yang Fei, An Jinwen, Li Zhongjian 作者单位: 西北工业大学,自动化学院,陕西,西安,710072 刊名: 计算机测量与控制 英文刊名: COMPUTER MEASUREMENT & CONTROL 年,卷(期): 2007,15(5) 被引用次数: 2次 参考文献(7条) 1.孔祥营.柏桂枝 嵌入式实时操作系统VxWorks及其开发环境Tornado 2001 2.PCI Local Bus Specification Revision2.1 1995 3.董春桥.李凯 Linux系统PCI设备驱动程序开发[期刊论文]-计算机测量与控制 2005(11) 4.Wind River Systems Inc VxWorks Programmer's Guide 1998 5.周启平.张扬 VxWorks下设备驱动程序及BSP开发指南 2004 6.ADLINK Technology Inc ADLINK 9112 Series Multi-function DAS Cards For PCI/3U CompactPCI User's Guide 2003 7.Applied Micro Circuits Corporation S5935 PCI product data book 1999 相似文献(10条) 1.期刊论文 季宇.JI Yu VxWorks操作系统下CompactPCI总线驱动程序设计 -电子设计工程2009,17(6) 介绍了CompactPCI总线、接口技术、配置空间的内容和操作方法.详细说明在VxWorks实时操作系统下配置CompactPCI总线设备的方法.硬件中断处理 是实时系统设计中的关键问题.该设计将外部中断与中断服务程序连接,并控制QL5064 PCI接口的中断控制寄存器.在中断服务程序中使用信号量实现任务 间的同步,保证了系统实时数据采集的可靠性. 2.期刊论文 李安宗.鞠晓东.乔文孝.LI An-zong.JU Xiao-dong.QIAO Wen-xiao VxWorks操作系统下CompactPCI总 线的驱动与控制技术 -核电子学与探测技术2005,25(2) 介绍了CompactPCI总线及接口技术,PCI配置空间的内容与操作方法.详细说明了在VxWorks实时多任务操作系统下配置cPCI总线设备的方法.由于系统 通过中断响应外部事件,使得硬件中断处理成为实时系统设计中的关键问题.在VxWorks系统下对cPCI中断响应的主要操作是将外部中断与中断服务程序连 接起来,并控制PCI9054接口芯片的中断控制寄存器.在中断服务程序中使用信号量实现任务间的同步,保证了系统实时数据采集的可靠性. 3.期刊论文 师于杰.SHI Yu-jie 高可用CompactPCI平台在串口通信上的应用 -计算机技术与发展2006,16(4) 为了获得高可靠和高带宽的通讯平台,设计了CompactPCI高可靠平台.该平台可以对包括主系统板的所有插件提供冗余备份,实现故障自动隔离,备件 自动连接,可在不停机的情况下拔插系统板及其它插件.具有99.999%的高可靠性能,在现代通讯、航天、军事等领域具有广阔的应用前景.文中介绍了基于 VxWorks实时操作系统下应用CPCI双机热备系统实现串口的高可用性的串口通信. 4.学位论文 师于杰 基于VxWorks实时系统的CompactPCI平台高可用应用研究 2006 网络通讯数据量成指数级在增长,越来越多的商贸活动、政府办公依赖网络,网络信息消费者需要网络通讯更加快速、可靠。人们希望通讯一直是 可用的而且是可靠的。对网络服务提供商和网络管理者来说,则不可能有什么时间停机检修或升级而不干扰网络消费者的。在其它许多领域,如军事指 挥、航空航天等,都对控制平台的可靠性和数据吞吐率要求越来越高。因此,人们迫切希望能有一个高带宽、高可靠的通讯、控制平台。 本文的主要研究工作是分析当今计算机的可用性问题基础上,对比以往的总线计算机的特性,提出在CompactPCI(以下简称CPCI)总线计算机上 ,通过设计系统的热插拔技术、冗余切换技术的具体实现方式,来解决由于各种原因而导致的计算机停机事故,实现计算机的高可用性应用。进一步在 一台冗余系统槽CPCI8槽位高可用平台系统上,对其核心控制技术进行的深入研究,并基于VxWorks实时操作系统实现了网口、串口的高可用性的通信实 验,并重点解决了网口通讯中的系统板地址冲突问题。 CPCI总线计算机主要服务于电信、军事等行业,具有宽广的应用范围和较高的商业价值。 5.期刊论文 张守廷.HANG Shou Ting 基于VxWorks的CompactPCI测试仿真系统 -电子技术应用2009,35(5) VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统(RTOS),该系统以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用 在通讯、军事、航空、航天等高精火技术及实时性要求极高的领域中,如卫星通讯、罕事演习、弹道制导、飞机导航等.在美国的F-16、FA-18战斗机、B- 2隐形轰炸机和爱国者导弹上以及1997年4月在火星表面登陆的火星探测器上都使用到了VxWorks. 6.期刊论文 王堃.李少青.WANG Kun.LI Shao-qing 基于CompactPCI技术的双冗余网卡设计 -计算机工程与科学 2008,30(6) 本文介绍了一种基于CompactPCI技术的双冗余网卡的硬件和驱动软件设计.本设计从硬件和软件上完全满足高可靠设备的需求,网卡切换时间小于6毫 秒;软件驱动具有判错和自动切换功能,在设计上有独到之处.该设计已应用在某高可靠设备上. 7.期刊论文 师于杰.Shi Yujie 高可用冗余切换CompactPCI平台在网络通信上的应用 -工业控制计算机 2005,18(11) 为了获得高可靠和高带宽的通讯平台,设计了CompactPCI高可靠平台.该平台可以对包括主系统板的所有插件提供冗余备份,实现故障自动隔离,备件 自动连接,可在不停机的情况下拔插系统板及其它插件.介绍了基于VxWorks实时操作系统下应用CPCI双机热备系统实现网口的高可用性的网络通信. 8.会议论文 师于杰 高可用冗余切换CompactPCI平台在网络通信上的应用 2005 为了获得高可靠和高带宽的通讯平台,本文设计了CompactPCI高可靠平台.该平台可以对包括主系统板的所有插件提供冗余备份,实现故障自动隔离 ,备件自动连接,可在不停机的情况下拔插系统板及其它插件.介绍了基于VxWorks实时操作系统下应用CPCI双机热备系统实现网口的高可用性的网络通信. 9.学位论文 张洁平 基于CompactPCI的数字I/O设计与实现 2004 随着飞速发展的计算机技术在雷达中的应用,为了满足雷达实时、高速、大数据量的控制要求,需要充分利用CompactPCI、智能IO(I<,2>O)、热插拔 等技术的支持,提高嵌入式系统高速I/O的综合性能.本文致力于将雷达系统的实际要求与CompactPCI系统紧密结合,建立一个技术先进、性能比较完备的 CompactPCI系统平台,完成基于CompactPCI的数字I/O设计与实现,完成基于VxWorks操作系统的PCI设备驱动程序的设计与实现,为热插拔和I<,2>O技术的 开发和应用提供有力支撑.本文对CompactPCI系统及其特点进行了全面分析,比较了CompactPCI系统和基于台式设计的PCI系统在I/O扩展性、坚固性、可 靠性、可维修性以及价格等方面的利弊;提出了一个基于CompactPCI的智能IO(I<,2>O)系统方案并研究了I<,2>O技术;研究分析了CompactPCI热插拔的模 型、硬件连接过程和软件连接过程及其控制问题、硬件连接过程和软件连接过程的实现方法等;进行了全面的基于CompactPCI的数字I/O硬件的设计,实现 了对存储器的读写操作,实现了块模式DMA(Block DMA)操作,实现了五级外部中断控制,实现了支持完全热插拔的硬件资源,完成了基于VxWorks操作系统的 设备驱动程序的设计,实现了在VxWorks操作系统下对设备的初始化、中断设置和数据传输设置(包括Block DMA设置),对CompactPCI系统数字I/O综合性能 的提高以及功能扩展具有重要意义. 10.会议论文 李安宗 综合化测井数据采集系统设计 2005 综合化测井数据采集系统的硬件设计采用了可靠性较高的compactPCI总线结构以及FPGA等技术,软件采用了实时操作系统VxWorks,保证了系统的实时 性和可靠性能够满足测井采集的要求.compactPCI总线具有优良的性能和较低的价格,正在成为一种被广泛应用的高性能工业总线架构.本文介绍了数据采 集系统的结构以及compactPCI总线的接口设计方法,分析了多任务采集软件的功能及设计方法.系统已在现场应用,验证了是可行的. 引证文献(2条) 1.李中健.杜娟 xPC驱动程序开发及在无人机仿真中的应用[期刊论文]-计算机测量与控制 2009(3) 2.吴菲.刘亚斌 基于VxWorks的PXI板卡驱动程序开发[期刊论文]-计算机测量与控制 2007(12) 本文链接:http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_jsjzdclykz200705043.aspx 授权使用:四川九洲集团电器公司(jzdq),授权号:c37d33b5-c7ec-42c4-90e9-9e0d00b4f632 下载时间:2010年10月12日
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