基于Linux平臺的天氣雷達高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計
1.2.2 數(shù)據(jù)訪問方式
FIFO緩沖為可編程FIFO,由FPGA根據(jù)片內存儲的雷達參數(shù)進行控制。當FIFO中數(shù)據(jù)達到設置的大小時,觸發(fā)PCIPLX9054引發(fā)PCI中斷,通過該中斷向驅動程序申請發(fā)起DMA 傳輸。驅動程序響應該中斷后設置PCIPLX9054的DMA寄存器, 發(fā)起方向從局部總線到PCI總線的DMA傳輸,完成FIFO數(shù)據(jù)向PC機的傳輸。
FPGA片內RAM通過PCI地址映射,使用IO操作方式進行數(shù)據(jù)讀寫訪問。
2 Linux程序實現(xiàn)
天氣雷達高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于Linux2.6內核平臺程序,由基于PCI總線的設備驅動程序、數(shù)據(jù)采集及處理程序組成。
2.1 設備驅動程序實現(xiàn)
設備驅動程序的功能是在Linux2.6系統(tǒng)平臺下,通過對PCI總線控制芯片PLX9054的控制,實現(xiàn)PC機與采集板的數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)雷達采集數(shù)據(jù)的實時接收及雷達工作狀態(tài)的控制。從功能結構上,設備驅動主要由設備裝載及初始化、提供給用戶層的接口函數(shù)、中斷及DMA數(shù)據(jù)傳輸三部分組成。
2.1.1 設備裝載及卸載
設備裝載和卸載即是Windows系統(tǒng)中設備驅動安裝和卸載。在Linux2.6中,裝載和卸載主要通過調用系統(tǒng)提供的PCI總線驅動注冊函數(shù)pci_register_drive和注銷函數(shù)pci_unregister_driver來實現(xiàn),其注冊的driver數(shù)據(jù)結構如下:
static struct pci_driver plx9054_pci_driver = {
.name = 'pci9054',
.id_table = plx9054_pci_tbl,
.probe = plx9054_probe,
.remove = plx9054_remove,
};
當系統(tǒng)引導時,高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)板上電后,板上PCI總線固件對PLX9054設備進行缺省配置,為設備的每個地址區(qū)域分配好資源。裝載函數(shù)在驅動中用module_init聲明,進行設備的初始化工作,調用PCI總線驅動注冊函數(shù),根據(jù)id_table定義的信息對PCI設備PLX9054進行探測識別,完成PLX9054設備驅動的PCI總線注冊,然后調用驅動注冊的probe函數(shù),完成PLX9054設備使能、PCI地址空間映射、PLX9054設備數(shù)據(jù)結構初始化、設備注冊(注冊為字符設備)等操作。卸載函數(shù)用module_exit聲明,是裝載的逆過程,通過調用PCI總線驅動卸載函數(shù),繼而調用注冊的remove函數(shù)、注銷設備及PCI地址空間映射、釋放分配給設備的數(shù)據(jù)結構空間等操作,完成系統(tǒng)資源釋放。
linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解(linux不再難懂)
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