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CompactPCI总线数据采集卡在QNX系统下实时采集功能的实现

作　者: 张斌
导　师: 牛海军；王玉芳
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 计算机技术
关键词: CompactPCI总线 QNX AMCC S5935 PCI设备驱动程序
分类号: TP274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 77次
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内容摘要


电力系统对于国家的经济建设和国计民生意义重大,而电网监测、电力稳压系统是保障电力系统稳定运行的重要保证。其中数据采集和处理单元作为监测系统中获取原始数据的部分,其稳定性、可靠性和处理的实时性对于整套系统具有至关重要的影响。本文以内蒙古电网改造项目为工程背景,对基于CompactPCI总线数据采集卡在QNX系统下实时数据采集功能的实现进行研究,本文依据电网监测系统中数据采集和处理单元的功能需求,设计了采用兼具开放性与可靠性的CompactPCI总线作为硬件平台和以实时操作系统,QNX作为软件平台的整套数据采集和处理单元,并基于该系统开发了CompactPCI总线数据采集卡在QNX系统下的驱动程序,实现了实时数据采集功能,并通过试验加以验证。文章首先介绍了工程项目背景,并对当前此类应用的状况作了简要说明,同时介绍了该工程为什么采用CompactPCI总线硬件及QNX操作系统相结合的架构。接下来,深入介绍了CompactPCI总线特点及其热插拔特性、后走线功能；QNX操作系统特点及其驱动程序开发方法；介绍了PCI底层驱动开发的一般方法。最后着重介绍了AMCC S5935芯片的原理和功能,实现了使用该芯片的CompactPCI数据采集卡在QNX系统下的底层驱动程序,其中着重说明了DMA与中断共享功能的实现方法与开发过程,并通过试验的方法对其实时性指标加以验证。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-11
  1.1 选题项目背景  7
  1.2 工程应用现状及不足  7-8
  1.3 论文所完成的工作  8-10
  1.4 本章小结  10-11
第二章 CompactPCI总线介绍  11-21
  2.1 CompactPCI总线背景及特点  11-14
  2.2 CompactPCI热插拔功能及其实现原理  14-18
    2.2.1 热插拔过程中可能会导致的硬件问题  16-17
    2.2.2 热插拔硬件解决方案与实现原理  17-18
  2.3 CompactPCI后走线功能及其应用  18-20
  2.4 本章小结  20-21
第三章 QNX操作系统介绍  21-29
  3.1 QNX操作系统特点  21-24
  3.2 QNX系统的实时性  24-26
  3.3 QNX操作系统下设备驱动开发的一般方法  26-28
  3.4 本章小结  28-29
第四章 数据采集单元硬件系统分析  29-37
  4.1 数据采集系统基础  29-32
    4.1.1 数据采集系统的基本构成  29-30
    4.1.2 数据采集设备选择时的一般原则  30-32
  4.2 数据采集单元硬件需求分析  32-34
    4.2.1 数据采集单元硬件功能需求  32-33
    4.2.2 需求分析及硬件选择  33-34
  4.3 数据采集板卡cPCI-9116R简介  34-36
  4.4 本章小结  36-37
第五章 数据采集板卡驱动程序设计  37-55
  5.1 CompactPCI总线设备驱动程序开发的准备工作  37-46
    5.1.1 PCI总线的配置空间  37-39
    5.1.2 专用PCI接口芯片AMCC S5935介绍及寄存器说明  39-43
    5.1.3 cPCI-9116相关功能寄存器说明  43-46
  5.2 QNX系统下数据采集板卡驱动程序设计与实现  46-54
    5.2.1 QNX系统下访问PCI/CompactPCI设备  46-48
    5.2.2 数据采集板卡的初始化  48-49
    5.2.3 数据采集板卡DMA数据传输方式的实现  49-50
    5.2.4 数据采集板卡中断的处理与中断共享  50-52
    5.2.5 应用程序与驱动程序接口设计  52-54
  5.3 本章小结  54-55
第六章 驱动程序测试方法与结果分析  55-59
  6.1 测试环境  55-56
  6.2 测试方法  56-57
  6.3 测试结果及分析  57-58
  6.4 本章小结  58-59
第七章 结论  59-61
致谢  61-63
参考文献  63-64

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统 > 数据收集和处理系统
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