王法臻，崔少辉，王 成

（陆军工程大学石家庄校区，石家庄 050003）

0 概述

PXIe 总线是PCIe 总线在仪器领域的拓展，通过在PCIe 总线基础上附加必要的时钟信号、触发总线、星形总线和本地总线等，可形成PXIe 扩展信号［1］。PXIe 总线采用点对点的通信方式并利用差分信号进行数据传输，可使数据的传输速率和品质得到大幅提升。

设备驱动程序作为操作系统的重要组成部分，是应用程序与硬件完成数据交互所必需的媒介［2-3］。为满足自主设计的PXIe 可重构仪器与上位机之间的通信需求，在完成PXIe 接口硬件部分设计的基础上，必须开发相应的PXIe 设备驱动程序才能实现功能控制指令和测试数据经PXIe 总线的传输。因此，设计稳定可靠的驱动程序十分关键。

本文在研究Linux 字符设备驱动结构的基础上开发可重构仪器的PXIe 设备驱动程序。设计直接存储器存取（Direct Memory Acess，DMA）传输操作流程，并对应用程序与驱动程序数据的交互方式进行优化，从而提高数据传输效率，使PXIe 可重构仪器能够在国产操作系统下稳定运行。

1 PXIe 可重构仪器

通用自动测试系统（Automatic Test System，ATS）采用共享资源架构，其通过开关系统分配测试通道和资源，易产生开关延迟、测试资源竞争和死锁等问题［4］。多通道可重构仪器具备良好的通用性和灵活性［5-6］，可根据用户需求进行重构从而获得不同的测试能力，且每路测试通道均具有独立完成测试的能力，因此为传统通用ATS 存在的问题提供了良好的解决方案。

多通道PXIe可重构仪器以Altera公司的Cyclone IV系列FPGA 为核心，配置测量功能电路模块，其32 路测试通道均具备数模转换、模数转换、波形产生以及电压比较等功能，各通道可根据测试需求通过重构实现一定的功能扩展。……