基于LINUX平台的PCI数据采集卡驱动软件设计

基于LINUX平台的PCI数据采集卡驱动软件设计

一、基于LINUX平台的PCI数据采集卡驱动软件设计(论文文献综述)

王怡东[1](2021)在《基于C#的离子迁移谱上位机软件设计实现》文中认为20世纪以来,我国面临了各种恐怖事件和毒品传播等问题,因此对爆炸物和药品的快速检测方法有了一定需求,离子迁移谱作为一种分离与检测技术,能够对环境中的少量化学物质进行检测,使用定性和定量分析来对化学物质进行检测,通过测量离子在离子门弱电场中的漂移时间来计算离子的迁移率。而离子迁移谱仪作为一种对应的实时检测设备,能对谱图数据进行采集和处理,最终得到分析结果,具有高灵敏度、高检测速度和易于操作控制等特点,经过不断推广改进,被广泛应用于化学物质分析,环境污染检测以及毒品检测等多个领域。为了推动离子迁移谱仪的研制工作并为后续的研发进步奠定基础,因此本文的重点就是基于C#的离子迁移谱上位机设计,通过在.NET平台下使用C#编程语言开发的离子迁移谱上位机系统。(1)本文详细介绍了基于C#的离子迁移谱上位机软件的开发技术,运用Windows界面编写、MVC架构、多线程等技术进行了软件窗体开发,使用了My SQL数据库技术来为软件提供数据存储管理功能,利用Visual Studio开发工具和.NET Framework开发环境搭建,为离子迁移谱仪提供了一个可以进行实时数据采集并分析处理的上位机系统,并为以后相关仪器的研制和升级提供了基础。(2)本文通过需求分析确定了软件的整体功能,确定了软件需要解决的问题,之后根据所面临的问题,确定软件的关键算法,之后并对应要的数据处理算法进行了研究以及介绍,比如数据滤波、基线校正和寻峰算法,通过对三种寻峰算法的对比仿真,选用了更适合离子迁移谱仪的连续小波寻峰算法。进行了软件的总体设计,并根据设计需求确定软件的整体控制模块由以下几个部分组成:参数配置模块、数据采集模块、数据处理与分析模块、数据库模块和数据波形显示模块。其中介绍了数据采集时的处理模式,通过生产者/消费者模式实现了仪器的高速采集;数据波形功能的不同处理模式,实现采样数据的查阅功能。依据界面设计原则进行了软件的主体界面设计。(3)本文通过对离子迁移谱上位机软件进行测试来展示软件运行结果,运用黑盒测试完成了软件的相关测试,展示了上位机软件的采集处理性能以及数据库存储功能,最终实现了离子迁移谱仪所需求的实时采集与分析功能。

宾鑫[2](2020)在《基于嵌入式Linux的PCIe高速数据采集模块软件设计》文中认为随着数字信息化技术的不断发展,人们对数据的需求越来越高,从而对嵌入式系统的数据传输性能提出更高的要求。在数据传输量不断增大的同时,不仅要求数据采集系统本身拥有性能优越的大数据实时处理能力,而且系统内部的数据传输性能也是至关重要的。本课题所研究的基于PCIe总线的数据采集模块在满足模块化、小型化和轻量化的前提下,还要求其实现数据传输的高速性、完整性和稳定性。本论文依托和恩智浦公司合作的项目为背景,在由ARM主控制器和FPGA数据采集卡组成的硬件平台基础上,采用嵌入式Linux系统进行PCIe高速数据采集模块的驱动软件开发。首先,根据项目需求和理论分析,给出数据采集系统的总体设计方案,包括硬件设计和软件设计。硬件上详细介绍了数据采集系统中ARM主控制器和FPGA数据采集卡的结构和特点,软件上则描述了PCIe设备驱动程序的开发流程。其次,针对嵌入式PCIe设备驱动程序开发,搭建软硬件开发环境,包括在主机上配置TFTP、NFS服务以及安装交叉编译器。此外,还为LS1043A主控制器移植嵌入式Linux系统,包括U-Boot、Linux内核以及Ubuntu根文件系统的移植。接下来,在已搭建的开发环境中进行PCIe驱动软件开发,并且采用字符设备驱动框架、一致性DMA映射、环形缓冲区、内存映射等关键性技术优化DMA数据读写性能,然后利用驱动程序提供的传输控制的接口函数设计读写数据的应用程序。通过分别给传输的数据分配大小不同的DMA缓冲区并添加测速模块,来测试其对PCIe总线的数据传输速率的影响。最后,对数据采集系统的各个模块进行测试和验证,包括嵌入式Linux系统的启动、驱动模块的加载、PCIe基地址寄存器的读写、驱动程序读写功能和传输性能的测试等,并对最后的测试结果做了详细分析,从测试结果看,数据采集系统的传输性能达到预期要求。在论文的最后阶段对数据采集模块的进一步开发进行了展望。

崔元飞[3](2019)在《卫星光学遥感图像舰船检测系统的设计与实现》文中指出利用卫星光学遥感图像进行舰船检测,是有效的海洋活动检测手段,对维护国家海洋安全具有重要意义。近年来,人工智能技术发展迅猛,其在图像识别和目标检测方面有不可替代的优势。某研究院提出卫星光学遥感图像舰船检测系统预研项目,项目要求使用深度学习方法对光学遥感图像进行实时的舰船检测,该文基于此预研项目进行系统原理样机的研究与实现。舰船检测系统搭载在遥感卫星上,对卫星捕获到的光学遥感图像进行实时处理,并将检测出带有舰船信息的图像单独汇总,最终通过卫星数传中心回传给地面控制站。整个舰船检测系统由两大模块组成:遥感图像采集模块和舰船检测模块。首先,系统采用定制型高速串行计算机扩展总线标准(peripheral component interconnect express,PCIE)高速数据采集卡接收遥感图像,并通过PCIE总线发送至舰船检测模块。选用TX1嵌入式开发板作为舰船检测系统的硬件平台,在TX1板卡中搭建Linux操作系统环境,并完成了PCIE总线驱动开发,实现与采集卡之间的高速图像数据传输。对模块进行了功能和性能测试,该模块可完成数据的读写功能,并具有较高的数据传输速率,满足系统功能和性能要求。然后,对Darknet深度学习框架进行二次开发,结合一步走(You Only Look Once v3,YOLOv3)算法,设计并实现了舰船检测系统的训练模型。在装有Titan XP显卡的PC机环境下,对模型进行加速训练测试。利用项目提供的光学遥感图像制作训练数据集,用于舰船检测模型的训练,以提升模型识别准确率,经验证数据集验证该模型具有较高的平均检测精度。最后,将训练完成的舰船检测模型及检测系统软件移植到TX1嵌入式开发板,实现了舰船检测模块。对整个舰船检测系统进行测试,利用卫星传感器发送的光学遥感图像数据进行舰船检测,识别并标注出图像中的舰船目标。将系统进一步完善并加装于遥感卫星后,可大大提高舰船检测效率和卫星遥感图像数据链路带宽利用率,减少人工成本。该文设计的光学遥感图像舰船检测系统满足了项目的功能和性能需求。

刘堃[4](2018)在《球幕投影点目标仿真的实时控制系统设计》文中指出球幕点目标仿真系统属于一种计算机控制的半实物仿真系统,是军用武器装备瞄准性能的常用测试系统。该系统能够以激光光束投射的方式生成点目标,并通过对搭载反射镜的二轴仿真转台进行实时控制,改变投射光束的方向,控制点目标在球幕上的运动。为提升仿真中运动目标点的位置精度,需实现系统各受控设备之间的同步,减小控制中的时钟误差。本文根据被测武器装备的性能测试需求以及球幕点目标仿真系统中各硬件设备的工作流程,完成了其实时控制系统的设计。本文中的主要研究工作如下:1、根据仿真系统要求,分析了RTX64实时扩展系统的硬实时功能,并进行时间精度的测试。完成了在Windows7+RTX64实时扩展环境下工作的模块化的上下位机实时控制软件结构设计方案,并完成控制软件的开发与调试。2、完成了仿真系统各设备控制信号接口的设计。根据仿真系统回路中的硬件设备的驱动控制信号需求,设计相应的信号处理板卡与接口等;搭建需要的供电与控制信号线路,实现对硬件设备的各项控制功能。3、完成了仿真系统控制网络的搭建与通讯协议的设计。搭建了CAN和以太网等局域网络,并编写相应的通讯控制网络协议,设计统一的控制参数解析格式。4、设计仿真系统调试与实验方案,并在现场环境下完成调试与实验。实验结果表明,激光目标生成效果与目标点运动控制的位置精度符合仿真系统的要求。

肖卓名[5](2018)在《拉力试验机控制系统设计与实现》文中研究表明在石油测井行业,由于所使用测井仪器中的张力短节工作一段时间容易出现传感器不准或失灵等故障,部分仪器超出有效期仍在使用,存在安全隐患等问题,若没有及时校验标定会导致重大事故发生;且对于新、旧电缆下井使用前应进行拉断力测试,防止井下仪器遇卡时拉力超限,避免测井作业过程中电缆断裂,从而导致仪器落井造成重大损失。而油田测井操作人员长期驻外工作,若将测井仪器或电缆带回总部计量校验,则路途遥远,操作不便。针对这一现状,本论文设计开发了一款方便使用、便于转运的拉力试验机控制系统,可配备于油田各驻外基地现场测试使用。本论文根据拉力试验机行业现场调研,结合用户对系统功能需求的分析,介绍了试验机系统的基本组成及整体结构,并对液压动力系统的工作原理和系统总体方案设计分别进行了介绍,完成了对控制系统的硬件设计和软件开发。拉力试验机控制系统是通过数据采集卡、传感器、液压动力系统、测试平台组件和工控机等结合改进型PID算法形成的闭环控制系统,系统可以根据预设参数对试件缓慢加载,从而完成拉断试验、耐受试验和标定试验等。拉力试验机上位机控制软件是通过Labwindows/CVI平台开发的符合Windows标准的应用软件,具有数据采集、数据处理、存储与回放等功能,同时能对试验结果以word报表形式打印输出。对本方案下的拉力试验机控制系统平台和应用软件进行了功能测试和性能测试,通过对测试结果的分析比较,证明了本方案下的拉力试验机控制系统能很好的满足工业现场需要。最后,对本文工作进行了总结,并提出了未来拉力试验机行业新的发展趋势。

叶杨云[6](2017)在《基于PCIE的数据传输控制软件模块的设计与实现》文中研究说明在当今时代,嵌入式系统被普遍运用于智能仪表、家用电器、通信设备、环境监测诸多领域中。Linux操作系统以其稳定性强、源代码公开免费、可运行于多种平台、强大的网络功能等优势备受关注。本课题在合成仪器研发背景下,取自其中一个核心模块数据采集模块,采用嵌入式Linux系统,选择PCIE高速接口总线连接MPC85XX开发板与FPGA传输控制器,开发PCIE数据采集设备驱动,选用高集成、易用速度快、可跨平台的Qt/Embedded库开发GUI人机交互界面。首先,本文对课题进行理论研究,研究课题背景与需求,并给出数据采集系统的设计方案,对方案中的开发板控制器、高速接口、操作系统与GUI开发工具进行选择。其次,使用LTIB开发工具搭建主机开发环境,并对目标MPC85XX开发板进行系统移植工作,包括移植U-boot、移植Linux内核与制作根文件系统。第三,实现与分析PCIE数据采集卡的驱动,对字符设备驱动程序基本结构作了深入解析,给出PCIE驱动程序的详细设计说明。本文采用总线主控DMA模式并结合MSI中断机制实现PCIE数据采集卡DDRII内存与Linux内核读写缓冲区之间的数据传输,传输过程无需CPU干预,减少了CPU的占用率。第四,介绍Qt核心机制与原理,搭建Qt编译调试环境,完成嵌入式版本Qt至开发板的移植,并开发Qt/Embedded图形用户界面,给出界面基本框架,实现数据采集模块与波形显示模块的设计。第五,对各个模块进行测试与验证,验证Linux系统移植是否成功,对PCIE数据采集卡驱动程序的寄存器空间与DMA读写传输功能进行测试,并测试了驱动的传输性能。应用界面程序主要测试设计中的数据采集波形显示功能。从测试与验证结果可以看出,设计基本达到了要求。

陶也[7](2016)在《电力设备状态监测Linux平台及应用软件设计与开发》文中研究说明随着人们对供电可靠性和品质要求的不断提高以及大型电站的建设和超大型、特高压电网的形成,电力系统的发展、水电站自动化建设以及水电机组向大容量、高性能方向的发展,智能电网对电力设备健康状态的维护提出了更高的要求。而计算机技术,通讯技术以及传感器技术和信号处理技术的不断发展,也进一步促进了电力设备状态监测系统的发展与应用。为了能够24小时连续不间断的进行状态检测任务,电力设备状态监测系统必须具有极高的稳定性、可靠性与实时性。本文从电力设备状态监测系统的功能和性能需求出发,研究和开发了基于Linux操作系统的电力设备状态监测系统通用平台。论文首先系统、全面的介绍了电力设备状态监测系统的运行特点及其对操作系统的性能要求,概述了Linux系统的研究和应用现状,将其与Windows系统对比并展示了Linux在工业实时系统方面应用的优势,阐述了开发基于Linux的电力设备状态监测系统的意义和优势。然后论文叙述了如何从众多的Linux发行版、数据库系统中选型和构建基于Linux、Mysql以及QT图形库的监测系统开发平台,详细分析了电力设备状态监测系统的程序架构和各个子系统的特点,并借助软件工程和设计模式的思想设计具有平台通用性的电力设备状态监测系统,结合Linux系统底层技术和QT图形界面框架,最终成功开发了一套稳定、可靠的电力设备状态监测系统,新系统在稳定性、实时性、安全性上都有了显着的提高,并且利用Linux的shell自动化脚本技术,极大程度上减少了系统的维护量。最后论文结合实验室内部测试和葛洲坝电厂HOMIS系统介绍了基于Linux的电力设备状态监测系统的应用情况。最后对主要的研究和开发工作进行了总结,并提出了有待进一步解决的问题。

赵玉祥[8](2016)在《高速多通道采样系统数据接口技术研究与实现》文中提出信息技术的迅猛发展,使得数据采样系统的需求越来越强烈。在国防,民生,工业等领域,数据采样系统的身影无处不在。具有高采样率和强吞吐能力的高速采集系统拥有极其广阔的发展前景。本文基于高速数据采集系统的开发,对采集系统的数据接口进行了进行了研究和实现。在整个社会迈向智能化的过程中,越来越多的设备与计算机相连,由计算机获取其数据并对数据进行存储、分析。而数据量的剧增,也使得对传输速度要求越来越高。在传输接口的选择方面,PCI-E总线接口无疑是目前最好的选择,它传输速度快,使用单-双工传输方式,并且向下兼容PCI接口。系统接口的稳定工作不仅与硬件的开发设计相关,驱动程序的有效支撑也至关重要。本文首先对计算机I/O总线的发展和PCI-E总线的特征进行介绍,对于在驱动程序的调试过程中使用到的PCI-E事务进行了解释。其次对Windows操作系统的结构和驱动程序开发框架开发框架进行了分析和论述,介绍了驱动程序在Windows下工作的原理,探讨Windows操作系统中驱动程序的实现方法。再次,对高速数据采样系统的系统需求进行了需求分析,介绍了采样系统的整体结构和硬件设计,详细设计了采样系统的三种工作模式,并在此基础之上提出了接口驱动的设计流程。接着在深入研究Windows驱动实现的基础上,根据对驱动程序的设计要求,并且从驱动程序初始化,I/O请求处理、中断处理、DMA操作等方面出发介绍了采集卡驱动程序的实现过程。最后,针对高速数据采集卡的特点,提供了驱动程序的安装、测试方法,对各个模块的功能进行验证和测试。经过测试分析表明,本文介绍基于高速数据采集系统的PCI-E接口技术的研究实现。能够很好地和数据采集卡相结合,成功实现了计算机对数据采集卡的控制和通过DMA方式将采集到的数据准实时传输至计算机并存储的功能。通过大量测试,验证所开发的驱动可以在Windows下稳定运行,具有较大的实用价值。

谌佩[9](2015)在《基于PowerPC的合成仪器的PCIE接口驱动软件的设计与实现》文中指出随着科学技术的飞速发展,信息数字化时代的到来,高速数据采集卡的应用越来越普遍。同时Linux操作系统以其强大的性能、开放的源代码以及卓越的稳定性等优点在嵌入式系统中正得到越来越广泛的应用,本课题作为合成仪器的一部分基于Power PC与FPGA的硬件环境中,采用Linux操作系统进行PCIE高速数据采集卡的驱动开发,实现了合成仪器中采集系统的驱动程序和应用程序部分。在进行程序设计实现中首先对合成仪器中PCIE高速数据采集卡在硬件结构进行了解:将FPGA当作主控的模块,利用内存控制器MIG实现对DDR2 SDRAM高速数据的存取和读写控制,在FPGA提供的PCI-E IP CORE的基础上,设计了PCI-E接口模块和主模式的DMA传输模块。然后在宿主机上搭建Linux系统的驱动开发环境。进行针对本课题选用的MPC85xx目标板进行Linux系统的移植(包含uboot、内核的移植以及根文件体系的构建),并将裁剪移植的Linux系统加载到目标板上进行调试、改良,直到整个移植完成。本论文在深入研究Linux设备驱动的原理和实现方法的基础上,结合本课题的研究,认识PCIE设备在驱动中的挂载情况,在硬件性能基础上采取相关驱动设计技术,设计并实现了PCIE接口驱动软件(包括PCIE设备和数据采集卡两部分的驱动),实现了大数据量的DMA传输,在进行DMA传输是采用的高效的映射机制,同时提供了传输控制的各种接口为应用层实现对硬件设备进行控制。设计了用来测速的模块,利用计时寄存器和数据总量寄存器来统计采集时间和采集总量,从而进行测速。最后利用应用程序对加载的驱动程序进行测试、调试,通过实际测试本合成仪器中的PCIE高速数据采集卡在系统稳定运行时DMA传输的最大速率基本达到了数据采集卡预期设计的目标,还能够通过增加PCIE数据链路达到更高的数据传输速率,利用千兆以太网将采集的数据转发或是直接存储在硬盘中,增大采集的信息量。

王祥[10](2012)在《基于FPGA的PCI-E数据采集系统的设计与实现》文中提出数据采集技术已经应用在各行各业,例如:通信、工业控制、互联网等,无一不存在数据采集系统的身影。本文立足于智能电网监控的需求,设计并实现了以太网数据的采集系统;采集系统包含硬件、驱动程序和应用程序三个部分。本文在深入研究数据采集卡的设计原理和方法的基础上,设计了多路10/100Base的PHY同时采集数据,采集速度理论值达到600Mbps;通过两个“乒乓”中的DDR3芯片转存采集到的数据,并通过管理队列管理整个采集过程;在FPGA提供的PCI-E IPCORE的基础上,设计了PCI-E接口模块,设计了主模式的DMA传输模块,使得采集系统的DMA传输速度理论值达到2Gbps。本文在深入研究Linux设备驱动的原理和实现方法的基础上,设计并实现了采集卡驱动,完成了海量DMA传输的设计与实现;采用了异步通知的方式通知应用层获取数据,在提交数据时采用了高效的内存映射的方法;并为应用层控制设备的正常运行提供了传输控制的各种接口。在应用程序中,实现了设备启动、停止和复位的控制,完成了数据的正确获取与存入硬盘;在每次数据采集之后设计了数据统计模块以确认采集量和采集速度。经过实际测试,整个系统的DMA传输速度达到1.5Gbps,采集速度达到530Mbps,系统能够稳定运行,达到了智能电网监控系统的要求。本文的特色如下:1.采用保留内存的方法获取海量DMA缓存,在此基础上硬件与驱动之间的数据传输采用海量DMA的方法,将原本需要分多次小块数据传输化成一次海量数据传输即可,单次DMA传输可达64MB,改善了数据的传输效率;2.在应用层与驱动层数据传输中,采用基于内存映射的混合I/O方式,用拷贝的方式传输DMA缓冲区状态信息,用内存映射的方式实现DMA缓冲区数据的零拷贝传输,提高了应用层与驱动层数据的交互效率。

二、基于LINUX平台的PCI数据采集卡驱动软件设计(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、基于LINUX平台的PCI数据采集卡驱动软件设计(论文提纲范文)

(1)基于C#的离子迁移谱上位机软件设计实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 仪器基本原理及结构
    1.3 国内外现状
    1.4 本文章节安排
第二章 软件系统开发相关理论
    2.1 开发工具选择
        2.1.1 Visual Studio开发工具
        2.1.2 .NET Framework开发环境
        2.1.3 C#编程语言
    2.2 数据采集卡介绍
        2.2.1 数据采集卡NI USB6003 功能结构
        2.2.2 数据采集卡NI USB6003 技术规范
        2.2.3 数据采集卡NI USB-6003 特点
    2.3 架构选择
    2.4 多线程技术
    2.5 MySQL数据库
第三章 软件需求分析与关键算法
    3.1 需求分析
    3.2 数据预处理
    3.3 基线校正
    3.4 谱峰识别
        3.4.1 峰值检测导数法
        3.4.2 对称零面积寻峰法
        3.4.3 连续小波寻峰
    3.5 谱峰识别仿真与分析
    3.6 本章小结
第四章 软件设计
    4.1 总体设计
    4.2 上位机接口设计
    4.3 功能模块详细设计
        4.3.1 参数配置模块
        4.3.2 数据采集模块
        4.3.3 数据处理分析模块
        4.3.4 数据库模块
        4.3.5 数据波形显示模块
    4.5 界面设计
第五章 软件测试
    5.1 应用软件功能测试
    5.2 应用软件性能测试
    5.3 压力测试
    5.4 兼容性测试
    5.5 故障与处理测试
    5.6 本章小结
总结展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢

(2)基于嵌入式Linux的PCIe高速数据采集模块软件设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究以及发展现状
    1.3 论文主要特点以及创新点
    1.4 本论文的主要内容以结构安排
第2章 数据采集系统的整体设计方案
    2.1 嵌入式系统开发流程
    2.2 数据采集系统总体方案描述
    2.3 ARM嵌入式系统难点分析
    2.4 数据采集系统的硬件总体结构
        2.4.1 ARM主控制器
        2.4.2 FPGA数据采集卡
    2.5 数据采集系统PCIe驱动软件开发流程
    2.6 本章小结
第3章 Linux系统的移植以及环境搭建
    3.1 开发环境搭建
        3.1.1 交叉编译器的安装
        3.1.2 配置TFTP服务
        3.1.3 NFS环境搭建
        3.1.4 硬件开发环境搭建
    3.2 Linux系统移植
        3.2.1 U-Boot移植
        3.2.2 Linux内核配置和编译
        3.2.3 根文件系统移植
    3.3 本章小结
第4章 PCIe驱动相关技术分析
    4.1 嵌入式系统硬件访问机制分析
    4.2 Linux字符设备驱动框架分析
        4.2.1 字符设备驱动的注册
        4.2.2 字符设备驱动主要结构体
        4.2.3 字符设备驱动中主要文件操作接口
    4.3 DMA和内存映射分析
        4.3.1 直接内存访问DMA
        4.3.2 内存映射
    4.4 读写数据机制分析
        4.4.1 环形缓冲区的实现
        4.4.2 DMA数据写入文件机制
    4.5 本章小结
第5章 PCIe设备驱动实现
    5.1 PCIe设备配置空间
    5.2 PCIe设备驱动程序具体实现过程
        5.2.1 驱动模块加载和卸载
        5.2.2 pci_driver结构体及其成员函数
        5.2.3 文件操作
        5.2.4 DMA读写
        5.2.5 中断实现
    5.3 应用程序的设计
    5.4 本章小结
第6章 系统各个模块加载和测试
    6.1 测试平台
    6.2 系统移植测试
    6.3 驱动程序加载和测试
    6.4 PCIe驱动读写功能测试
        6.4.1 基地址寄存器的读写测试
        6.4.2 DMA读写测试
        6.4.3 DMA传输性能测试及分析
    6.5 本章小节
第7章 总结与展望
参考文献
指导教师对研究生学位论文的学术评语
学位论文答辩委员会决议书
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果

(3)卫星光学遥感图像舰船检测系统的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源与研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容及结构安排
第2章 舰船检测系统方案设计
    2.1 系统设计要求
        2.1.1 系统功能要求
        2.1.2 系统性能要求
    2.2 系统方案设计
        2.2.1 系统组成
        2.2.2 系统的工作方式
        2.2.3 系统总体研究与设计思路
    2.3 本章小结
第3章 遥感图像采集模块中PCIE总线驱动开发与测试
    3.1 系统环境搭建
    3.2 PCIE的配置空间和接口功能寄存器设计
        3.2.1 PCIE设备的配置空间
        3.2.2 PCIE设备的接口功能寄存器设计
    3.3 PCIE设备驱动开发
        3.3.1 加载和卸载驱动模块
        3.3.2 初始化pci_driver结构体
        3.3.3 PCIE设备驱动中DMA操作和中断处理
        3.3.4 字符设备文件操作
    3.4 Linux字符设备驱动开发
        3.4.1 Linux设备种类和特点
        3.4.2 字符设备驱动开发
        3.4.3 数据传输的触发方式
    3.5 PCIE总线驱动功能与性能测试及结果分析
    3.6 本章小结
第4章 舰船检测模块设计及系统测试与分析
    4.1 相关算法和模型选取
        4.1.1 基于候选区域的目标检测算法
        4.1.2 基于回归的目标检测算法
    4.2 舰船检测算法框架选择
    4.3 舰船检测模块设计与测试
        4.3.1 修改网络框架和图像分辨率
        4.3.2 制作可见光遥感图像数据集
        4.3.3 配置网络模型
        4.3.4 舰船检测模块设计和测试
    4.4 舰船检测模块移植及系统测试
        4.4.1 舰船检测模型移植
        4.4.2 可见光遥感图像舰船检测测试
    4.5 实验结果与分析
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢

(4)球幕投影点目标仿真的实时控制系统设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 目标模拟仿真系统的发展与应用
    1.3 半实物仿真系统控制软件的研究现状
    1.4 本文主要相关工作
第2章 仿真系统的整体设计
    2.1 系统组成
    2.2 目标模拟系统的控制体系结构
        2.2.1 工控计算机
        2.2.2 硬件接口卡
        2.2.3 激光目标生成单元
        2.2.4 高精度二轴仿真机械转台
    2.3 供电与安全防护部分
    2.4 本章小结
第3章 RTX64 实时功能与性能研究
    3.1 RTX实时解决方案
    3.2 Windows+RTX的开发运行环境
        3.2.1 RTX643.0 操作配置界面
        3.2.2 Visual Studio2013 提供的RTSS开发工具
    3.3 RTX643.0 的功能应用与测试
        3.3.1 RTX64 定时器
        3.3.2 RTSS实时子系统进程
        3.3.3 RTX643.0 实时性能测试实验
    3.4 本章小结
第4章 数字逻辑控制板卡设计
    4.1 RS485 同步时钟信号
    4.2 基于CPLD的数字逻辑控制功能
    4.3 控制板卡外部电路设计
    4.4 数字量输入与输出
        4.4.1 PCIE-1730 数字量IO接口
        4.4.2 PCIE-1730 同步时钟中断处理接口
    4.5 本章小结
第5章 仿真控制软件与网络通讯协议设计
    5.1 目标模拟系统通讯控制软件界面
        5.1.1 通讯接口配置模块
        5.1.2 仿真转台操作模块
        5.1.3 激光光源状态设置模块
        5.1.4 本机航迹数据生成和仿真模块
        5.1.5 状态数据显示模块
    5.2 本机仿真实验模式
        5.2.1 本机仿真实验流程
        5.2.2 本机航迹节点样条插值算法
    5.3 远程通讯控制模式
    5.4 网络通讯协议设计
        5.4.1 以太网通讯控制协议与流程
        5.4.2 CAN总线通讯控制协议与流程
    5.5 本章小结
第6章 仿真实验设计及结果分析
    6.1 基于同步时钟的实时CAN数据通讯实验
    6.2仿真目标生成与控制实验
        6.2.1 实验准备工作
        6.2.2目标点投影生成实验
        6.2.3目标点运动控制实验
    6.3 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 工作总结
    7.2 工作展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(5)拉力试验机控制系统设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 课题的研究背景
        1.1.2 课题研究目的和意义
    1.2 拉力机国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文研究内容及章节安排
第二章 拉力试验机控制系统概述及总体设计
    2.1 材料力学性能和测试方法
    2.2 试验机测控系统功能需求分析
    2.3 测控系统基本组成及工作原理
        2.3.1 系统基本组成
        2.3.2 液压动力系统
        2.3.3 计算机控制系统
    2.4 测试平台组件机械结构设计
        2.4.1 结构平台基础设计
        2.4.2 工装夹具设计
    2.5 测控系统总体方案设计
        2.5.1 试验机测控系统硬件结构
        2.5.2 试验机测控系统软件结构
    2.6 本章小结
第三章 数据采集系统硬件设计
    3.1 采集控制系统主要硬件配置
        3.1.1 研华工控机
        3.1.2 数据采集卡
    3.2 测试控制单元电路设计
        3.2.1 数字I/O驱动电路
        3.2.2 信号调理电路
        3.2.3 光电耦合器
        3.2.4 滤波电路
    3.3 信号连接
        3.3.1 模拟信号输入连接
        3.3.2 模拟信号输出连接
        3.3.3 数字信号连接
    3.4 印制电路板设计
    3.5 本章小结
第四章 上位机控制软件设计与实现
    4.1 上位机软件开发平台
        4.1.1 Labwindows/CVI编程环境
        4.1.2 Labwindows/CVI程序结构
    4.2 应用程序界面设计
    4.3 系统通信设计
        4.3.1 通信模块结构
        4.3.2 通信协议制定
        4.3.3 CRC数据校验
        4.3.4 数据接收模块设计与实现
    4.4 PID控制器基本结构及其改进形式
        4.4.1 PID控制器基本结构
        4.4.2 PID控制器改进形式
    4.5 测试结果处理模块
        4.5.1 数据存储与回放
        4.5.2 测试报表生成
    4.6 本章小结
第五章 安装程序的制作与软件系统试验
    5.1 安装程序生成
    5.2 软件测试分析
        5.2.1 功能测试
        5.2.2 性能测试
        5.2.3 拉力传感器自标定
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(6)基于PCIE的数据传输控制软件模块的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 PCIE总线的研究背景
    1.3 数据采集系统的发展与现状
    1.4 本论文的结构安排
第二章 数据采集系统的设计方案
    2.1 嵌入式系统开发流程
    2.2 数据采集系统的总体设计方案
    2.3 数据采集系统的硬件设计方案
        2.3.1 主控制器的选取
        2.3.2 高速接口的选取
    2.4 数据采集系统的软件设计分析
        2.4.1 嵌入式操作系统的选取
        2.4.2 GUI开发工具的选取
    2.5 本章小结
第三章 数据采集卡驱动开发
    3.1 主机开发环境的搭建
    3.2 Linux系统移植
        3.2.1 U-boot移植
        3.2.2 Linux内核裁剪与编译
        3.2.3 根文件系统制作
    3.3 PCIE接口的配置空间
    3.4 PCIE驱动程序实现与代码分析
        3.4.1 PCIE驱动模块加载/卸载
        3.4.2 pci_driver结构体及其成员函数
        3.4.3 file_operation结构体及其成员函数
        3.4.4 中断服务程序
    3.5 应用程序与驱动程序的通信
    3.6 本章小结
第四章 数据采集卡应用程序开发
    4.1 Qt核心机制与原理
    4.2 Qt编译调试环境搭建
        4.2.1 三大版本Qt与QVFB的编译
        4.2.2 PowerPC版本Qt移植与Qt Creator的安装
    4.3 Qt图形界面开发流程
    4.4 Qt图形界面程序设计
        4.4.1 Qt图形界面程序的基本架构
        4.4.2 数据采集模块设计
        4.4.3 波形显示模块设计
    4.5 本章小结
第五章 数据采集系统测试与验证
    5.1 系统测试平台
    5.2 系统启动验证
    5.3 驱动程序的调试
        5.3.1 驱动程序的加载
        5.3.2 PCIE基址寄存器空间测试
        5.3.3 驱动程序的功能测试
        5.3.4 驱动程序的性能测试
    5.4 应用程序的调试
        5.4.1 应用程序的移植调试
        5.4.2 应用程序的功能测试
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献

(7)电力设备状态监测Linux平台及应用软件设计与开发(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 现状
        1.2.1 DOS与Windows的发展
        1.2.2 Linux系统的发展及应用优势
        1.2.3 HOMIS系统现状
    1.3 课题研究的目的
    1.4 论文的主要工作
2 电力设备状态监测LINUX平台构建
    2.1 电力设备状态监测系统的LINUX选型与构建
        2.1.1 Linux发行版
        2.1.2 电力设备状态监测系统OS平台需求
        2.1.3 Linux发行版选型与构建
        2.1.4 操作系统版本的硬件适配
    2.2 数据库系统构建
        2.2.1 数据库对状态监测系统的意义
        2.2.2 电力设备状态监测系统数据库需求
        2.2.3 数据库系统选型与构建
    2.3 图形开发平台构建
        2.3.1 XWindows/Qt图形系统及技术简介
        2.3.2 图形软件开发平台搭建
    2.4 本章小结
3 电力设备状态监测LINUX平台软件设计
    3.1 系统架构
        3.1.1 系统设计与抽象
        3.1.2 Posix线程与Qthread
    3.2 数据采集子系统设计与开发
        3.2.1 研华PCI-Series采集卡功能、驱动、接口分析
        3.2.2 数据采集卡模块的抽象和统一
        3.2.3 数据采集子系统实现
    3.3 通讯模块子系统设计与开发
        3.3.1 串口、CAN、网口通讯功能分析
        3.3.2 Linux系统I/O复用
        3.3.3 通讯子系统的实现
        3.3.4 搭建协议可扩展的通讯子系统
    3.4 数据存储子系统设计与开发
        3.4.1 存储数据类型与特性分析
        3.4.2 基于时间区间的详细数据存储控制
        3.4.3 基于命令提取的原始、瞬态数据存储控制
        3.4.4 存储子系统的实现
    3.5 通用分析模块子系统设计
        3.5.1 不同监测单元的分析任务
        3.5.2 统一不同分析逻辑的主循环
    3.6 人机交互界面设计与开发
        3.6.1 模块化的电力状态监测系统人机交互界面
        3.6.2 系统配置与维护界面
        3.6.3 数据实时展示界面
        3.6.4 历史数据查询界面
    3.7 本章小结
4 基于LINUX的电力设备状态监测系统测试与应用
    4.1 功能测试
        4.1.1 数据采样测试
        4.1.2 数据通讯测试
        4.1.3 数据存储测试
        4.1.4 工况识别与宏实验
    4.2 性能测试
        4.2.1 连续运行测试
        4.2.2 CPU负载测试
        4.2.3 内存利用率测试
        4.2.4 意外故障测试
    4.3 工业应用
        4.3.1 状态监测系统运行稳定性验证
        4.3.2 调速宏实验
        4.3.3 振摆稳定性分析
    4.4 本章小结
5 总结和展望
致谢
参考文献

(8)高速多通道采样系统数据接口技术研究与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 计算机I/O总线技术
        1.2.1 I/O总线的发展历程
        1.2.2 PCI-E总线的特点
    1.3 研究内容与论文结构
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 论文结构安排
第二章 PCI-E总线原理和Windows驱动技术研究
    2.1 PCI Express总线层次结构
        2.1.1 事务层
        2.1.2 数据链路层
        2.1.3 物理层
    2.2 PCI-E事务
    2.3 Windows下驱动程序设计研究
        2.3.1 Windows系统框架结构
        2.3.2 WDF框架介绍
    2.4 I/O传输模型及地址传输方式
        2.4.1 I/O传输模型
        2.4.2 应用程序向驱动程序传递缓冲区地址的方式
    2.5 中断请求的级别
    2.6 本章小结
第三章 高速数据采样系统控制传输方案设计
    3.1 系统需求分析和设备的选择
    3.2 系统整体方案设计
    3.3 系统控制模式设计
        3.3.1 采样模块和存储模块控制模式
        3.3.2 单次数据传输控制模式
        3.3.3 连续数据传输控制模式
    3.4 接口驱动的实现流程设计
    3.5 本章小结
第四章 高速数据采样系统接口软件部分的实现
    4.1 高速数据采样系统接口驱动程序的实现
        4.1.1 驱动程序的入口函数
        4.1.2 驱动程序初始化流程及实现
        4.1.3 获取设备配置资源
        4.1.4 I/O请求的处理
        4.1.5 DMA操作
        4.1.6 中断处理
    4.2 高速数据采样系统应用程序的开发
        4.2.1 连接设备
        4.2.2 应用程序与驱动程序的通信
        4.2.3 断开设备
    4.3 本章小结
第五章 高速数据采样系统接口软件部分的测试
    5.1 驱动程序的安装
    5.2 接口驱动基本功能的测试
        5.2.1 寄存器读写测试
        5.2.2 DMA传输测试
    5.3 系统传输速度的测试
        5.3.1 采集卡到公共缓冲区的速度测试
        5.3.2 采集卡到用户空间的速度测试
        5.3.3 采集卡到PC机硬盘的速度测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文主要工作
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果

(9)基于PowerPC的合成仪器的PCIE接口驱动软件的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 发展现状和发展态势
    1.3 研究内容和论文的章节结构
第二章 PCIE高速数据采集卡驱动的总体方案
    2.1 PCIE高速采集系统总体方案描述
    2.2 PCIE数据采集系统的硬件方案设计描述
    2.3 嵌入式系统的设计方案的选取
        2.3.1 嵌入式控制器的选取
        2.3.2 PCI Express总线的选取
        2.3.3 嵌入式操作系统的选择
    2.4 高速数据采集卡驱动的开发中主机环境的搭建
        2.4.1 宿主机交叉编译环境的搭建
        2.4.2 TFTP开发环境的搭建
        2.4.3 NFS开发环境的搭建
        2.4.4 宿主机minicom串.环境的搭建
    2.5 本章小结
第三章 Linux系统移植以及驱动开发的相关技术
    3.1 合成仪器中高速数据采集系统的硬件设计技术
    3.2 Linux系统移植
        3.2.1 Uboot的移植
        3.2.2 Linux内核移植
        3.2.3 根文件系统的构建
    3.3 PCIE设备与驱动的绑定过程
    3.4 Linux设备驱动的开发流程
        3.4.1 模块的初始化和卸载
        3.4.2 注册和注销设备驱动程序
        3.4.3 文件操作
        3.4.4 Linux中的中断处理
        3.4.5 PCIE接.驱动程序实现基本框架
    3.5 高速数据采集卡驱动开发的相关技术
        3.5.1 PCIE的DMA读写操作的设计技术
        3.5.2 PCIE高速数据采集卡驱动的锁机制
        3.5.3 PCIE高速数据采集卡的MSI中断技术
    3.6 本章小结
第四章 PCIE数据采集卡接.驱动的实现
    4.1 PCIE设备配置空间
        4.1.1 PCIE设备配置空间的配置
        4.1.2 BAR0空间中配置寄存器
    4.2 PCIE设备驱动的具体实现
        4.2.1 PCIE设备驱动模块注册
        4.2.2 中断处理程序
        4.2.3 PCIE设备模块的卸载
    4.3 采集卡设备驱动的具体实现
        4.3.1 注册字符设备
        4.3.2 file_operations结构体的实现
        4.3.3 锁机制的实现
    4.4 应用程序的编写
    4.5 本章小结
第五章 系统各模块的加载和调试
    5.1 Linux系统的移植测试
    5.2 PCIE高速数据采集卡驱动的加载
    5.3 PCIE高速数据采集卡驱动功能的测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献

(10)基于FPGA的PCI-E数据采集系统的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状和发展态势
    1.3 研究目标与研究内容
    1.4 论文章节与结构
第二章 相关技术分析
    2.1 PCI-E 总线技术
    2.2 海量数据传输技术
        2.2.1 海量 DMA 传输技术
        2.2.2 海量 DMA 缓存申请技术
    2.3 I/O 技术
        2.3.1 I/O 通知技术
        2.3.2 基于内存映射的混合 I/O 技术
    2.4 本章小结
第三章 数据采集系统的总体设计
    3.1 系统总体设计描述
    3.2 系统硬件设计描述
    3.3 系统软件设计描述
        3.3.1 驱动程序设计
        3.3.2 应用程序设计
    3.4 本章小结
第四章 数据采集系统的硬件设计
    4.1 数据接收模块的设计
    4.2 数据转存模块的设计
    4.3 主控制模块的设计
    4.4 PCI-E 接口模块的设计
        4.4.1 DMA 传输模块
        4.4.2 PCI-E endpoint
    4.5 本章小结
第五章 数据采集系统的驱动层设计与实现
    5.1 PCI-E 设备的热插拔
        5.1.1 热插拔技术框架
        5.1.2 热插拔功能的实现
    5.2 海量 DMA 传输模块的设计与实现
        5.2.1 DMA 缓存“乒乓”的设计
        5.2.2 海量 DMA 传输模块的设计
        5.2.3 海量 DMA 传输模块的具体实现
    5.3 传输控制模块
        5.3.1 传输控制模块的工作流程
        5.3.2 传输控制模块的实现
    5.4 I/O 模块
        5.4.1 I/O 模块的设计方案
        5.4.2 I/O 模块的具体实现
    5.5 本章小结
第六章 数据采集系统的应用层设计与实现
    6.1 数据采集控制模块
        6.1.1 数据采集控制模块设计
        6.1.2 数据采集控制模块的具体实现
    6.2 数据获取模块
        6.2.1 数据获取模块设计
        6.2.2 数据获取模块的具体实现
    6.3 数据统计模块
        6.3.1 数据统计的具体统计内容
        6.3.2 数据统计模块的具体实现
    6.4 本章小结
第七章 系统测试
    7.1 测试流程
    7.2 测试结果与分析
    7.3 本章小结
第八章 结束语
    8.1 工作总结
    8.2 未来展望
致谢
参考文献
攻硕期间取得的成果

四、基于LINUX平台的PCI数据采集卡驱动软件设计(论文参考文献)

  • [1]基于C#的离子迁移谱上位机软件设计实现[D]. 王怡东. 西北大学, 2021(12)
  • [2]基于嵌入式Linux的PCIe高速数据采集模块软件设计[D]. 宾鑫. 深圳大学, 2020(10)
  • [3]卫星光学遥感图像舰船检测系统的设计与实现[D]. 崔元飞. 燕山大学, 2019(03)
  • [4]球幕投影点目标仿真的实时控制系统设计[D]. 刘堃. 天津大学, 2018(06)
  • [5]拉力试验机控制系统设计与实现[D]. 肖卓名. 长安大学, 2018(01)
  • [6]基于PCIE的数据传输控制软件模块的设计与实现[D]. 叶杨云. 电子科技大学, 2017(02)
  • [7]电力设备状态监测Linux平台及应用软件设计与开发[D]. 陶也. 华中科技大学, 2016(11)
  • [8]高速多通道采样系统数据接口技术研究与实现[D]. 赵玉祥. 电子科技大学, 2016(02)
  • [9]基于PowerPC的合成仪器的PCIE接口驱动软件的设计与实现[D]. 谌佩. 电子科技大学, 2015(03)
  • [10]基于FPGA的PCI-E数据采集系统的设计与实现[D]. 王祥. 电子科技大学, 2012(01)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

基于LINUX平台的PCI数据采集卡驱动软件设计
下载Doc文档

猜你喜欢