随着计算机技术的迅猛发展,越来越多的电子设备需要由计算机来进行控制。而几乎所有的CPU 和外部设备都会提供PCI 总线的接口,PCI 总线已经是计算机系统中应用最为广泛、最为通用的总线标准。因此,开发PCI 设备的驱动程序显得尤为重要。Linux 因其免费的开放源代码,以及稳定的性能,越来越受到广大用户所青睐。同时,基于Linux 内核的嵌入式操作系统应用势头强劲。开发基于Linux 的设备驱动程序,具有很强的实用性和通用性。本文以DSP 视频采集处理卡的设计为背景,研究了PCI 总线传输、控制机制及其配置技术,阐述了Linux 下驱动程序的特点,开发出了PCI 设备在Linux 下的驱动程序。在驱动程序的设计中充分考虑了操作的同步与互斥,有效地解决了资源的共享问题。针对DSP 图像卡传输图片实时性要求较高的特点,设计出共享内存的方案,使得图像处理与数据传输同步进行,大大提高了数据传输的速率。工业控制要求运行稳定,遇到故障能够及时恢复,本文探讨在驱动程序中设置监控代码,监控DSP 卡运行状态,一旦发现异常便重新初始化DSP 卡,保证整个系统的健壮性。整个设计项目采用内核层、API 层、应用层三级编程体系结构,各层编码相对独立,编程思路清晰明了,程序具有较强的通用性、安全性和可移植性。如需对硬件设备升级,只需修改软件的设备驱动程序,而无需对整个系统重新编译。本文的设计为通用的设备驱动程序提供了借鉴,使嵌入式设备驱动程序在不修改和少量修改驱动程序源代码的情况下,可在不同操作系统实现代码级兼容,提高了类似项目的开发效率。同时为驱动程序如何保持稳定提供了自己的参考意见。