UM-BUS总线网卡的驱动程序设计与实现

发布时间：2024-04-12 06:09

　　动态可重构高速串行总线(UM-BUS)具有多通道并发冗余的特征以及远程存储访问能力,可为CPS、物联网中底层传感器与执行单元的远程接入提供一种高速可靠的解决方案。设计实现了一种基于UM-BUS总线连接的以太网卡的Linux驱动程序,解决了通过PCIe、UM-BUS两种总线进行设备跨总线访问的难题,实现了UM-BUS总线连接的以太网设备的驱动操作。使用第三方网络通信软件进行文件传输测试,网络通信功能正常稳定,通信速率与标准PCIe网卡基本一致,满足了CPS系统中通过UM-BUS总线上连接的以太网设备与外部系统进行数据通信的需求。

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【部分图文】：

图1基于UM-BUS总线的CPS系统结构图

在基于UM-BUS总线的CPS应用系统中，以太网MAC控制器的连接方式如图1所示，其中所使用的以太网是百兆网，PC通过PCIe总线与UM-BUS主控制器相连，UM-BUS主从控制器通过UM-BUS总线相连，UM-BUS从控制器与以太网MAC控制器连接。PC采用Linux操作系统，....

图2以太网MAC控制器的描述符表结构图

以太网MAC控制器是基于描述符链表进行数据传输，由发送控制器和接收控制器组成。图2所示的描述符表有1KB描述符存储区，描述符分为发送描述符和接收描述符。一个描述符共两个32位字，占用8字节，因此描述符表最多可以存储128个描述符。每一个描述符包含一个控制字和一个指针，指针指向对....

图3UM-BUS总线设备驱动程序结构框图

PCIe模块实现对总线设备媒介层的PCIe设备访问，UM-BUS扩展板卡通过PCIe接口接入主机，上层应用程序发起的对以太网的访问以及对UM-BUS总线的访问最终都通过PCIe模块传递给硬件设备；UM-BUS总线模块实现对UM-BUS总线设备的访问，包括对UM-BUS总线存储空间....

图4Linux网卡驱动层次结构图

Linux的网络系统主要是基于BSDUNIX的socket机制，在系统和驱动程序之间定义有专门的数据结构(sk＿buff)进行数据的传递[3]，操作系统支持对发送数据和接收数据的缓存，提供流量控制机制，提供对多协议的支持[4]。Linux系统对网络设备驱动定义为了4个层，从上往....

本文编号：3951784