基于PCIe的多路串行通信模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、嵌入式系統(tǒng)具有體積小、價(jià)格低廉、功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)，在工控、國(guó)防和航天等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。在嵌入式系統(tǒng)中，多路數(shù)據(jù)采集是一個(gè)重要研究方向。通常多路數(shù)據(jù)采集是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線從各路傳感器中采集數(shù)據(jù)串行上傳，但是這種做法難以滿足多通道、大批量數(shù)據(jù)的同時(shí)傳輸。PCIe（PCI Express）總線的高帶寬和高穩(wěn)定性等特性使得基于PCIe擴(kuò)展的多路串行通信逐漸成為研究的熱點(diǎn)，由此引出基于PCIe的多路串行通信的設(shè)計(jì)概念。
　　本課題源于新一代醫(yī)療

2、監(jiān)護(hù)儀的研制。在該項(xiàng)目中，需要通過(guò)各種參數(shù)測(cè)量模塊，外接導(dǎo)線和探頭，實(shí)時(shí)測(cè)量人體的心音信號(hào)，體溫，血壓等各項(xiàng)生理特征參數(shù)，并將測(cè)量的數(shù)據(jù)傳回工控機(jī)顯示并存儲(chǔ)。本課題既解決了監(jiān)護(hù)儀研制中多路數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題，所設(shè)計(jì)的通信模塊又可以獨(dú)立的在類似的場(chǎng)合中應(yīng)用。
　　多路數(shù)據(jù)傳輸時(shí)采用的是串口通信方式，考慮到參數(shù)測(cè)量模塊的串行接口不帶有流量控制引腳，為保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，在驅(qū)動(dòng)層添加協(xié)議阻塞工控機(jī)與參數(shù)模塊通信，課題研究了協(xié)議的幀格式、差錯(cuò)

3、檢測(cè)和滑動(dòng)窗口等細(xì)節(jié)；探討了硬件框架方案的選擇，采用了OXPCIe958主控芯片，外接8路 UART接口芯片的通信卡；深入闡述Linux內(nèi)核中終端設(shè)備層、UART層的架構(gòu)及數(shù)據(jù)流向，參考Linux驅(qū)動(dòng)規(guī)范編寫硬件驅(qū)動(dòng)程序，并解決了設(shè)備的并發(fā)控制問(wèn)題；編寫了應(yīng)用程序串口控制類和界面控制類，采用圖形視圖框架對(duì)串口數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，采用SQLITE輕量型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)；測(cè)試了極限速率下工控機(jī)和參數(shù)模塊的CPU利用率和傳輸速率，對(duì)該測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分