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(nèi)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(qū)動程序申請發(fā)起DMA 傳輸。驅(qū)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(nèi)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?qū)崿F(xiàn)

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

2.1 設備驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)

設備驅(qū)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(jié)構(gòu)上，設備驅(qū)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(qū)動安裝和卸載。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(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(qū)動中用module_init聲明，進行設備的初始化工作，調(diào)用PCI總線驅(qū)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(qū)動的PCI總線注冊,然后調(diào)用驅(qū)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(jié)構(gòu)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(diào)用PCI總線驅(qū)動卸載函數(shù)，繼而調(diào)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(jié)構(gòu)空間等操作，完成系統(tǒng)資源釋放。