嵌入式linux下pcie数据采集卡驱动开发

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目嵌入式Linux下PCIE数据采集卡驱动开发学科专业测试计量技术及仪器学号201021070218作者姓名周小波指导教师谢永乐教授分类号密级UDC注1学位论文嵌入式Linux下PCIE数据采集卡驱动开发（题名和副题名）周小波（作者姓名）指导教师谢永乐教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业测试计量技术及仪器提交论文日2013.5.20论文答辩日期2013.5.30学

2、位授予单位和日期电子科技大学2013年6月日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DRIVERDEVELOPMENTOFPCIEDATAACQUISITIONCARDINEMBEDDEDLINUXAThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:Measuring&TestingTechnologyandInstrumentsAuthor:XiaoboZhouAdvisor:Prof.YongleXieSchool:Schoo

3、lofAutomationEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授

4、权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要随着信息技术的不断发展，高端嵌入式系统的需求持续加大。Linux的巨大优势使得它在嵌入式领域备受关注。本论文以高速数据采集嵌入式系统研发为背景，采用飞思卡尔MPC85xx处理器，对PCIE数据采集卡的驱动开发进行了讨论。首先，本文讲解了嵌入式数据采集系统的发展现状和需求，并结合需求给出了一款高速数据采集嵌入式系统的方案，并对该方案的各个部件的选取和

5、方案的实施做了简要的讲解。其次，论文讲解了飞思卡尔公司的MPC85XX主控制器的性能参数，同时采用高速采集系统的硬件总体搭建与各个模块分别设计相结合的方法，介绍了高速数据采集系统的硬件结构；同时结合项目讲解了嵌入式Linux开发环境的建立。第三，我们选取U-Boot作为引导程序，对其功能做、结构和编译过程做了详尽的分析；根据主控制器硬件搭载情况，给出了U-Boot的配置、移植方法。第四，我们在对Linux内核介绍的基础上，对嵌入式操作系统进行了比较，并深入分析了Linux内核源码结构，结合系统硬件配备情况对Linux内核的配置及其移植方法做了介

6、绍；本文还对Linux根文件系统及其构建做了剖析。第五，论述并分析了Linux驱动程序的开发技术，深入剖析了字符设备驱动程序的基本结构，并对PCIE高速数据采集卡驱动程序的设计做了详尽的论述。并给出了linux操作系统的调试方法，并对驱动程序的调试、动静态加载以及测试方法做了详述，并给出其最终的测试结果。本论文介绍的数据采集系统采用的是4个链路，它的理论速度可以达到10Gbps，由于PCIExpress的链路可以是8、16甚至是32个，如果增加PCIExpress的链路，将达到更高的数据传输速率。MPC85XX控制器具有千兆以太网和SATA硬盘

7、接口，这可将采集到的数据以千兆以太网转发或直接存在大容量硬盘，以提高信息的采集量。关键词：嵌入式系统、Linux内核、PCIExpress、驱动程序、DMAIABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofinformationtechnology,demandsforhigh-endembeddedsystemscontinuetoincrease.Linuxmakesitselfbethefocusofattentionintheembeddeddomainowingtoitsenormoussuperiorit

8、y.TakingresearchanddevelopmentofdatagatheringsystemasthebackgroundandusingM