發(fā)布時間：2020-08-07 22:44

【摘要】：隨著嵌入式系統(tǒng)對總線數(shù)據(jù)傳輸性能的要求不斷提高,VPX總線與PCIe總線已經(jīng)被廣泛的運用在各種架構(gòu)的嵌入式平臺上。本文基于一個由VPX總線互連的嵌入式硬件平臺,設(shè)計了一整套實時操作系統(tǒng)的驅(qū)動與管理軟件,實現(xiàn)了一個高性能嵌入式系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳輸。本文設(shè)計的驅(qū)動與管理軟件具有清晰的層級架構(gòu),支持兩種類型的數(shù)據(jù)通路傳輸,并提供了靈活的傳輸控制選項,上層程序可以對傳輸過程進行完全控制。本文首先介紹了硬件平臺的架構(gòu)與硬件間鏈路連接情況,提出了驅(qū)動與管理軟件的總體架構(gòu)設(shè)計,并設(shè)計了系統(tǒng)中兩種類型的數(shù)據(jù)通路。然后著重對每一層級的軟件進行詳細(xì)設(shè)計與實現(xiàn)。P C Ie鏈路驅(qū)動層實現(xiàn)了 P CI e的設(shè)備掃描和設(shè)備配置;設(shè)備驅(qū)動層實現(xiàn)了重構(gòu)FPGA等功能并定義了不同硬件的寄存器接口;傳輸控制層對數(shù)據(jù)傳輸過程進行了封裝,設(shè)計并完成了兩種數(shù)據(jù)通路的傳輸控制以及與上層程序交互的接口。本文最后搭建了平臺對整個系統(tǒng)進行測試驗證與結(jié)果分析,結(jié)果表明驅(qū)動程序正常加載,基本功能正常。兩種數(shù)據(jù)通路的傳輸正常且驗證了數(shù)據(jù)正確性,并測試了兩種數(shù)據(jù)通路在不同條件下的帶寬,分別為400MB/s和2675MB/s,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?br> 【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP368.1
【圖文】：

浙江大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文邐硬件平臺與軟件架構(gòu)設(shè)計逡逑ＣＰＵ，擁有１２個雙線程的ｅ６５００邋Ｐｏｗｅｒ邋Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ處理器核，功能強大。逡逑２）兩塊信號處理ＦＰＧＡ，由Ｘｉｌｉｎｘ公司生產(chǎn)。逡逑３）邐一塊控制ＦＰＧＡ，由Ｘｉｌｉｎｘ公司生產(chǎn)。逡逑

加簡潔和合理，另一方面對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性有著極大的提高。逡逑３．３系統(tǒng)數(shù)據(jù)通路設(shè)計方案逡逑如圖３．９所示，在本系統(tǒng)中，驅(qū)動與管理軟件要實現(xiàn)的核心功能就是讓數(shù)據(jù)逡逑在預(yù)處理板、大容量存儲版和嵌入式ｘ８６扳之間傳輸。系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)通路分為兩逡逑種。逡逑預(yù)處理板邐邐逡逑邐邋邐邋邐１邐大密Ｍ存儲板逡逑嵌入式ｘ８６板邐Ｔ４２４０邐邐ｆｈ邋＾邋＾ｒｉ；ＦＰＧＡ邋邋逡逑—一邋—邐一邋＃邋儲沭－？邐？邐＾逡逑邐邐邋監(jiān)控流士逡逑——－信號逡逑１邐逡逑邐１邐流邋｜逡逑＼＼邐連技到逡逑＇邐ｒb2逡逑圖３．９系統(tǒng)數(shù)據(jù)通路逡逑２３逡逑

浙江大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文邐軟件詳細(xì)設(shè)SD與實現(xiàn)逡逑４軟件詳細(xì)設(shè)計與實現(xiàn)逡逑４．１邋ＰＣＩｅ鏈路驅(qū)動設(shè)計與實現(xiàn)逡逑在ＶｘＷｏｒｋｓ６．９操作系統(tǒng)中，設(shè)備與驅(qū)動使用了名為ＶｘＢｕｓ的驅(qū)動模式。逡逑ＶｘＢｕｓ驅(qū)動模式解決了以往驅(qū)動程序與描述板卡硬件屬性的板級支持包ＢＳＰ耦逡逑合過強的問題，為不同的驅(qū)動程序制定了一套標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)調(diào)用接口。在操作逡逑系統(tǒng)加載設(shè)備驅(qū)動的過程中，系統(tǒng)逐個讀取ＢＳＰ里定義的設(shè)備屬性，與已經(jīng)注逡逑冊到系統(tǒng)里的驅(qū)動程序列表進行匹配，當(dāng)設(shè)備與驅(qū)動程序匹配成功之后，再按照逡逑標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)用接口調(diào)用驅(qū)動，完成驅(qū)動的加載和設(shè)備的初始化。逡逑

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3 ;A Research of the Development of VME Bus in VxWorks[A];Information Technology and Computer Science—Proceedings of 2012 National Conference on Information Technology and Computer Science[C];2012年

4 梁冰;胥布工;;嵌入式實時操作系統(tǒng)VxWorks中液晶模塊的應(yīng)用[A];中南六�。▍^(qū)）自動化學(xué)會第24屆學(xué)術(shù)年會會議論文集[C];2006年

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8 閔銳;韋崗;;使用VxWorks開發(fā)網(wǎng)絡(luò)探針[A];開創(chuàng)新世紀(jì)的通信技術(shù)——第七屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

9 張曉鷗;毛玉明;;VxWorks異常問題調(diào)試方法分析[A];2006中國西部青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

10 王東;;基于VxWorks的非標(biāo)準(zhǔn)串口驅(qū)動的設(shè)計與實現(xiàn)[A];2008通信理論與技術(shù)新進展——第十三屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集（上）[C];2008年

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2 董子雄;基于VxWorks的軟件自恢復(fù)技術(shù)設(shè)計與實現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2017年

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5 張珍;基于VxWorks信息控制系統(tǒng)的開發(fā)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所）;2010年

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7 徐揚;基于VxWorks的側(cè)掃聲納目標(biāo)探測和顯控軟件開發(fā)[D];哈爾濱工程大學(xué);2017年

8 畢家賓;基于VxWorks的開放式安全通信協(xié)議的研究與實現(xiàn)[D];蘭州交通大學(xué);2014年

9 陳爾根;基于VxWorks的飛行模擬控制系統(tǒng)研究與設(shè)計[D];電子科技大學(xué);2012年

10 王謙;基于VxWorks的EPON系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D];華中科技大學(xué);2007年

本文編號：2784625