【摘 要】
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光电测控系统一般由伺服控制分系统、图像处理分系统、数据通信分系统、时统分系统组成,目前各分系统是由PC104工控器或DSP处理器实现,分系统各自独立,相互之间通过串行总线进行
【机 构】
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中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【出 处】
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中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
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光电测控系统一般由伺服控制分系统、图像处理分系统、数据通信分系统、时统分系统组成,目前各分系统是由PC104工控器或DSP处理器实现,分系统各自独立,相互之间通过串行总线进行通信。这样构成的系统体积庞大,分系统之间数据通信接口为一对一接口,很难做到数据自由交换,也不利于系统扩展。基于此,如果全部利用DSP处理卡实现各分系统功能,并利用PCI总线技术将各分系统集成于同一个CPCI机箱内,便可以减小系统的体积,提高系统集成度。
Linux操作系统是相对而言比较适合实时控制的高级操作系统,自行开发的基于PCI总线DSP处理卡要在Linux平台下工作,必须有满足需要的底层驱动程序,为主控计算机提供透明访问硬件设备的接口。对驱动程序的开发不同于应用程序,必须要对硬件设备结构、总线接口以及系统内核结构有深入的了解。
本论文在深入分析PCI总线技术、接口特点以及Linux内核结构的基础上,提出了在Linux平台下开发设备驱动程序的基本框架;为DSP处理卡提供了设备探测、打开设备、读写设备、控制设备和关闭设备等基本的系统调用接口,使主控计算机能够象访问普通文件一样访问硬件设备;并对驱动程序开发中的内存管理、中断处理和DMA实现进行了深入分析。在分析目前已有的分系统之间通信模式的基础上,提出了一种新的在内核模块之间通信的方法。
该DSP处理卡支持单周期、突发和DMA等传输方式,通过试验,在8位局部数据总线DMA突发模式下,读数据的速率可达到26.28MB/s,写数据的速率可达到25.7MB/s。在对板卡之间通信模式分析的基础上,对各种通信模式的数据通信速率及稳定性进行了实际测试,通过分析比较,论证了在Linux平台下通过内核符号表来实现不同板卡之间的通信是最理想的选择。
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