您好、欢迎来到现金彩票网!
当前位置:多彩彩票 > 非请求分页 >

CPCI技术下对伺服卡WDM设计与研究

发布时间:2019-05-01 20:31 来源:未知 编辑:admin

  在当前光电子学系统中,以PC104 作为伺服控制分系统,体积庞大,不便于系统管理。 开发具有伺服控制能力的处理卡,用一块板卡替代原来的系统,能简化系统结构,提高系统 的集成度,使电子学系统最终成为一个高度集成的控制平台。

  CPCI(CompactPCI)总线在PCI 总线基础之上,采用了欧洲卡结构,抛弃金手指式互 连方式,改用2mm 密度的针孔连接器,并具有可热插拔性,使其具有了更高的可靠性和开放 性,并且能适应恶劣的工作环境,在工业控制、航空航天等领域得到广泛应用。自行开发的 伺服控制卡基于CPCI 总线,以DsP作为卡上控制cpu,与fpga结合实现控制。本论文以该 伺服控制卡为依托,在概述其硬件平台结构的基础上,介绍了在Windows 2000 下CPCI 设备 驱动程序的设计与开发,重点阐述了桥接芯片PCI9054 的dma数据传输实现及中断处理机制。

  伺服控制卡以ti公司的TMS320F2812 DSP 作为核心处理器,与FPGA 结合来实现整 个板卡的控制功能,通过CPCI 总线完成与上位PC 机的通信,其系统功能框图如图1 所示:

  FPGA 选用altera公司的EPF10K30A,它内嵌1536ByteRam,此RAM 为主机与DSP 共享,用于上位机与DSP 之间的高速数据缓冲,FPGA 负责接收上位机传递的命令和参数 等数据,经处理后发送给DSP 进行相应的控制操作,同时反馈信息给上位机。 TMS32F2812 的主要任务就是完成复杂的伺服控制算法,特别是位置控制和速度控制。

  FPGA 通过2812 的外部中断XINT1 和XINT2 来触发2812 接收控制命令和参数,2812 接收 到命令后,根据自身定义的工作协议进入相应的工作状态。

  系统设计中采用 PLX 公司的PCI9054 作为总线接口芯片,实现CPCI 局部总线与FPGA 的通信。PCI9054 采用C 模式,在该模式下,PCI 的数据线与地址线是非复用的,设计时只 需关注9054 的本地端总线.WDM 驱动程序设计

  WDM 驱动程序是一种Pnp 驱动程序,它能够实现Windows 98 与Windows 2000 、 Windows XP 之间的源代码级兼容。Windows 2000 性能稳定,在调试自行开发的板卡时,仍 然是首选的操作系统。在Windows 2000 中,所有对驱动程序的I/O 请求都转化为I/O 请求 包(IRP)来表示,IRP 是I/O 管理器在响应I/O 请求时从非分页系统内存中分配的一个可变 大小的数据结构,I/O 管理器负责产生代表一次I/O 操作的IRP,并将IRP 传至正确的设备 驱动程序,并通过分层的驱动程序传递给物理设备。设备驱动程序则接收IRP,执行相应的 操作,完成后再将IRP 传送回I/O 管理器,表示I/O 操作的完成或者通过I/O 管理器将其传 递给其他的驱动程序进行进一步的处理。

  驱动程序的开发环境常用的有微软的DDK、Jungo 的WinDriver 和Numega 的Driver Studio。Driver Studio 把DDK 封装成类,包含完善的代码生成和调试工具,并且提供对WDM 驱动的完全支持,利用它开发的核心态驱动程序运行效率也很高。本系统在VC 环境下利用 Driver Studio 开发驱动程序。

  接口芯片 PCI9054 支持主模式、从模式和DMA 模式三种数据传输方式。DMA 传输不 通过处理器,直接进行数据交换,可以节省CPU 资源;并且DMA 模式还支持CPCI 总线与本 地总线之间的高效突发。

  采用 DMA 方式时,CPU 要放弃对系统总线的使用权,主存储器和外部设备是被控制的对 象,它们之间没有相互控制的能力,需要利用DMA 控制器来代替CPU 完成控制功能。

  在用DriverWorks 开发驱动时, KDmaTransfer 类用于控制DMA 的传输;它可以启动一个DMA 传 输,指定DMA 传输的方向,DMA 传输数据缓冲区的物理地址和要传输的字节数。 KDmaTransfer 类的Initiate()函数用于初始化一个KDmaTransfer 对象;在成功初始化 一个KDmaTransfer 类对象后,将会调用DMA 准备就绪回调例程OnDmaReady,在该例程中获 取要传输的内存的地址和字节数,并调用StartDMA 例程开始DMA 传输。

  与中断结合的DMA 传输在一次传输结束后会再次调用 KDmaTransfer 类的Continue()函数发起下一次的DMA 传输操作,直到传输完成。

  在DriverWorks 中KCommonDmaBuffer 类实现对公用缓冲区的操作。在实际使用时,声 明一个KCommonDmaBuffer 类对象并初始化。在传输结束后,释放公共缓冲区,以防止内存 丢失。

  寄存器设置PCI9054 在DMA 模式下传输,驱动程序要通过I/O 指令设置DMA 控制器内部的寄存器 以实现两总线间的数据传送,需要设置的内部寄存器及其具体功能如下表1 所示:

  中断处理完成 CPU 与I/O 设备之间的信息交换,在为硬件板卡开发驱动程序时需要为 中断配置相应的驱动处理。在处理中断之前要对中断资源进行配置,首先定义并初始化一个 中断对象,在初始化阶段,提取IRP 资源中的中断级别、中断模式、中断向量、共享模式 等信息。利用上面获得的参数来连接中断,连接中断操作的主要目的是注册设备驱动的中断 服务例程(ISR),以便在中断发生后中断服务例程能够被调用。在DriverWorks 中用KInterrupt 类实现对硬件中断的处理。

  当硬件发生中断时,硬件抽象层(HAL)把中断级别(IRQL)提升到合适的中断级别, 然后调用中断服务例程(ISR)。CPCI 总线是中断共享的,因此,ISR 首先确定是哪一个设 备发生了中断, 如果不是当前设备的中断,立即返回FALSE ,以便HAL 把中断发送给其 他设备的驱动程序。如果是当前设备的中断,则在清除该中断,并做相应的处理。中断处理 的整个过程如下图2 所示:

  ISR 执行在高于DISPATCH_LEVEL 的IRQL 上,它冻结了其CPU 上所有低于或等于该 IRQL 上的其他活动,为了提高系统性能,ISR 例程应该尽可能快的完成;此外,ISR 中使 用的所有代码和数据必须存在于非分页内存中,能调用的内核模式函数也十分有限。

  Windows 2000 提供了延迟过程调用(DPC)机制来解决这个问题,ISR 决定当前请求的 完成并请求一个DPC,之后,内核在DISPATCH_LEVEL 级上调用这个DPC 例程。当有当 前设备的中断到来时,把一个DPC 插入到DPC 队列中。实现代码如下:

  应用程序采用Win32 事件通知的方式与驱动程序进行通信:应用程序调用A

  在实际测量时,采用了硬件测量法,应用程序不断向DSP 处理卡发送数据/接收数据, 利用

  来观测BLAST#和ADS#信号的变化周期,得出每组数据的传输时间。该DSP 卡本地端总线 位,在DMA 模式下,测得的发送/接收时的测量结果如下表2 所示:

  从以上结果可以看出,无限突发 DMA 模式传输速率最高,可达26.3Mbyte/s,若本地端总线 位,则数据传输速率可以达到26.3*4=105.2Mbyte/s ,接近32 位PCI 总线Mbyte/s,能够满足大部分高速数据传输要求。

  自行开发的伺服控制卡,基于高速的CPCI 总线,以DSP 作为卡上处理器,以FPGA 实现逻辑处理,能够作为一个独立的单元替代原来的工控机子系统,大大简化了当前光电子 学系统结构;利用Driver Studio 为其开发的底层驱动程序,能使板卡在Windows2000 下稳 定地工作,在与中断结合的DMA 数据传输模式下,数据传输速率能够满足伺服控制卡的精 度和实时性要求。

  Keysight 86120多波长计(PN 86120-1)进行WDM系统测试

  This product note addresses the WDM system, the design and maintenance issues warranting measurement, and how the K...

  This user’s guide describes how the Keysight 86121A WDM Channel Analyzer measures the wavelength and optical po...

  This Technical Paper discusses methods and instruments for measuring EDFAs with respect to gain and noise figure,...

  本文提出了一种基于FPGA的CPCI系统的设计和实现,使用廉价FPGA芯片实现CPCI通信协议,同时....

  本板卡实现的主要功能是井下Encoder(深度脉冲)、Tension(张力)、MMD(Magneti....

  我想用tms320c6678作为处理器设计一款CPCI的板卡,可是6678上只有PCIE,没有PCI,我应该怎么做才能实现6678与上位机之...

  关于CPCI,其全称为Compact PCI,其中文意思为凝练型PCI,是由世界工业计算机制造者联合....

  智能故障信息系统(以下简称系统)负责在电网故障时故障信息的采集和分析工作,为运行调度人员提供准确的故....

  WDM 是将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束,沿着单根光纤传输;在发送端经复用器(亦称合波....

  随着全球经济的高速发展,地域间交流变得越来越频繁,“地球村”的理想蓝图也在逐步实现。而作为实现“地球....

  中国移动主导SPN,已经进入测试阶段,今年Q3将会启动SPN线网试点,如果顺利年底会扩展到18个城市....

  如何区分WDM、CCWDM、DWDM和CCWDM模块这四者的区别,各自有哪些优势?

  WDM是波分复用,分为DWDM和CWDM。WDM可以细分为CWDM(稀疏波分复用)和DWDM(密集波分复用)。CWDM的信道...

  为了实现在严苛的温度环境下串口通讯的要求,提出了一种基于高可靠CPCI接口的4通道串口设计方案,并完....

  本文提出了一个集成了OTN/WDM且低复杂度的交换架构。首先将OTN与WDM集成在一个交换架构中,通....

  基于CPCI架构符合PICMG2.0 D3.0标准的软件无线电处理方案

  软件无线电的基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托,通过软件编程来实现无线电台的各种功能....

  本书是一本专门介绍光同步数字体系(SDH)传输设备与系统的图书,书中对SDH设备与系统的构成、原理以....

  提出了一种可应用于波分复用(WDM)系统的偏振摸色散(PMD)自适应补偿方案。该方案以偏振度(DOP....

  光纤通信以其通信容量大、保密性强、重量轻等优点,已成为未来通信的主要手段,且随着 WDM 技术在光通....

  CompactPCI 更好电气特性:严格定义了信号线的最长长度,PCB板的阻抗,去偶电容,PCI上拉....

  遥测数据处理系统在航空、航天等军工试验领域有着广泛的应用。在航空飞行试验中。遥测数据处理系统为各类试....

  Compact PCI(Compact Peripheral Component Interconn....

  一、系统概述 随着全球经济的高速发展,地域间交流变得越来越频繁,地球村的理想蓝图也在逐步实现。而作为....

  5G时代会有很多无线技术创新以及频谱资源扩展,从低频扩展到超高频。“从网络角度来看,2G到3/4G网....

  Compact PCI(Compact Peripheral Component Interconn....

  在分布式雷达通信系统中采用SDH技术和WDM技术,可满足雷达系统信号实时性要求,数据传输能达到的速率....

  目前,全国都在进行光进铜退战略,WDM技术在光纤通信方面的应用越来越重要,本文从技术本身及发展做出了....

  根据铁路通信接入网现状和应用中存在的问题,对应分析了铁路通信接入网的组网结构,提出了波分复用无源光网....

  本文以FPGA为核心构建了一种通用的雷达回波信号实时模拟系统。该系统采用FPGA作为回波信号模拟的运....

  本文开发了多DSP雷达信号处理板卡。对DSP互连、DSP与FPGA通信以及基于Xilinx FPGA....

  WDM PON(Wavelength Division Multiplexing PON,波分复用无....

  通过在FPGA中编写Verilog HDL语言控制CPCI协议转换芯片,从而实现与CPCI总线之间的....

  WDM/OTN概述,波分系统支持大带宽业务的长距离透明传送,大大扩展了光纤网络的传送能力,是现代高速....

  嵌入式系统广泛应用于控制和通信领域。而这些系统运行速度高,系统较复杂,常常集成超大规模FPGA器件、....

  本文在详细阐述处理板的整体结构和DSP与PCI9656的接口电路设计原理的基础上,提出一种ADSPT....

  DSP+FPGA混用设计 为了提高算法效率,实时处理图像信息,本处理系统是基于DSP+FPGA混用结....

  本文利用TMS320C6416T内部集成的32位、33MHz PCI主/从接口,给出了6U的CPCI....

  IPoverWDM光网络成为一种必然的选择。然而,现阶段IPoverWDM光网络的建设技术上还不成熟....

  提出一种基于CPCI接口DSP板的C波段雷达目标模拟器。利用DSP/FPGA的高速计算性能、直接数字....

  WDM 从双窗口的两波长复用发展到单窗口的多波长密集型波分复用(DWDM) 上百个波的DWDM 已经....

  研究出一种最优的 WDM 光网络生存策略是未来全光网络组网的重要方面之一。定性地介绍了几种WDM网....

  在IP业务的高速增长和 WDM 技术提供超大容量带宽资源的双重刺激下,传统光网络正在朝着适于传输IP....

  本文设计的系统采用PLX公司生产的CPCI协议转换芯片PCI9054,通过Verilog HDL语言....

  本文设计的系统采用PLX公司生产的CPCI协议转换芯片PCI9054,通过Verilog HDL语言....

  本文简要介绍了WDM驱动程序的结构体系,之后结合PCI设备的结构特点,通过实例说明如何利用驱动程序开....

  EDAQ-6026是一款基于CPCI接口的高速采集与回放卡,用于同步多通道信号采集,存储,处理,传输....

  了解WDM的基本概念、基本原理、组成结构 了解WDM的传输媒质 掌握DWDM的关键技术 掌握DWDM....

  传统的机载娱乐系统是在飞机上提供一个大屏幕和多个小屏幕,人们只能观看航空公司编辑好的娱乐节目,可....

  一、引言 以标准的计算机技术为核心的嵌入式系统,由于可以与各种各样的复杂的设备有机地结合在....

  1 引言 嵌入式系统广泛应用于控制和通信领域。而这些系统运行速度高,系统较复杂,常常集成超....

  嵌入式运行速度高,系统较复杂,常常集成超大规模FPGA器件、DSP器件、DDR存储器以及各种接口电....

http://kamexpress.net/feiqingqiufenye/125.html
锟斤拷锟斤拷锟斤拷QQ微锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷微锟斤拷
关于我们|联系我们|版权声明|网站地图|
Copyright © 2002-2019 现金彩票 版权所有