基于Linux平臺的天氣雷達(dá)高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(nèi)存儲(chǔ)的雷達(dá)參數(shù)進(jìn)行控制。當(dāng)FIFO中數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)置的大小時(shí)，觸發(fā)PCIPLX9054引發(fā)PCI中斷，通過該中斷向驅(qū)動(dòng)程序申請發(fā)起DMA 傳輸。驅(qū)動(dòng)程序響應(yīng)該中斷后設(shè)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(jī)的傳輸。

FPGA片內(nèi)RAM通過PCI地址映射，使用IO操作方式進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫訪問。

2 Linux程序?qū)崿F(xiàn)

天氣雷達(dá)高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于Linux2.6內(nèi)核平臺程序，由基于PCI總線的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、數(shù)據(jù)采集及處理程序組成。

2.1 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)

設(shè)備驅(qū)動(dòng)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(shí)現(xiàn)PC機(jī)與采集板的數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接收及雷達(dá)工作狀態(tài)的控制。從功能結(jié)構(gòu)上，設(shè)備驅(qū)動(dòng)主要由設(shè)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(shè)備裝載及卸載

設(shè)備裝載和卸載即是Windows系統(tǒng)中設(shè)備驅(qū)動(dòng)安裝和卸載。在Linux2.6中，裝載和卸載主要通過調(diào)用系統(tǒng)提供的PCI總線驅(qū)動(dòng)注冊函數(shù)pci_register_drive和注銷函數(shù)pci_unregister_driver來實(shí)現(xiàn)，其注冊的driver數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：

static struct pci_driver plx9054_pci_driver = {

.name = 'pci9054',

.id_table = plx9054_pci_tbl,

.probe = plx9054_probe,

.remove = plx9054_remove,

};

當(dāng)系統(tǒng)引導(dǎo)時(shí)，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(shè)備進(jìn)行缺省配置，為設(shè)備的每個(gè)地址區(qū)域分配好資源。裝載函數(shù)在驅(qū)動(dòng)中用module_init聲明，進(jìn)行設(shè)備的初始化工作，調(diào)用PCI總線驅(qū)動(dòng)注冊函數(shù)，根據(jù)id_table定義的信息對PCI設(shè)備PLX9054進(jìn)行探測識別，完成PLX9054設(shè)備驅(qū)動(dòng)的PCI總線注冊,然后調(diào)用驅(qū)動(dòng)注冊的probe函數(shù)，完成PLX9054設(shè)備使能、PCI地址空間映射、PLX9054設(shè)備數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)初始化、設(shè)備注冊(注冊為字符設(shè)備)等操作。卸載函數(shù)用module_exit聲明，是裝載的逆過程，通過調(diào)用PCI總線驅(qū)動(dòng)卸載函數(shù)，繼而調(diào)用注冊的remove函數(shù)、注銷設(shè)備及PCI地址空間映射、釋放分配給設(shè)備的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)空間等操作，完成系統(tǒng)資源釋放。