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UM-BUS總線網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2020年電子技術(shù)應(yīng)用第5期

張霖1，周繼芹1，2，張偉功1，3

1.首都師范大學(xué) 信息工程學(xué)院，北京100048；2.首都師范大學(xué) 數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院，北京100048； 3.高可靠嵌入式系統(tǒng)技術(shù)北京市工程研究中心，北京100048

摘要： 動(dòng)態(tài)可重構(gòu)高速串行總線(UM-BUS)具有多通道并發(fā)冗余的特征以及遠(yuǎn)程存儲(chǔ)訪問(wèn)能力，可為CPS、物聯(lián)網(wǎng)中底層傳感器與執(zhí)行單元的遠(yuǎn)程接入提供一種高速可靠的解決方案。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于UM-BUS總線連接的以太網(wǎng)卡的Linux驅(qū)動(dòng)程序，解決了通過(guò)PCIe、UM-BUS兩種總線進(jìn)行設(shè)備跨總線訪問(wèn)的難題，實(shí)現(xiàn)了UM-BUS總線連接的以太網(wǎng)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)操作。使用第三方網(wǎng)絡(luò)通信軟件進(jìn)行文件傳輸測(cè)試，網(wǎng)絡(luò)通信功能正常穩(wěn)定，通信速率與標(biāo)準(zhǔn)PCIe網(wǎng)卡基本一致，滿足了CPS系統(tǒng)中通過(guò)UM-BUS總線上連接的以太網(wǎng)設(shè)備與外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的需求。

關(guān)鍵詞： UM-BUS 網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng) Linux系統(tǒng) 跨總線驅(qū)動(dòng)

中圖分類號(hào)： TP393
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200143
中文引用格式： 張霖，周繼芹，張偉功. UM-BUS總線網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2020，46(5)：83-87.
英文引用格式： Zhang Lin，Zhou Jiqin，Zhang Weigong. Design and implementation of the driver for network card plugged via UM-BUS[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(5)：83-87.

Design and implementation of the driver for network card plugged via UM-BUS

Zhang Lin1，Zhou Jiqin1，2，Zhang Weigong1，3

1.College of Information Engineering，Capital Normal University，Beijing 100048，China； 2.School of Mathematical Sciences，Capital Normal University，Beijing 100048，China； 3.Beijing Engineering Research Center of High Reliable Embedded System，Capital Normal University，Beijing 100048，China

Abstract： Dynamic reconfigurable high-speed serial bus(UM-BUS) has the characteristics of multi-channel concurrent redundancy and the ability of remote storage access. It can provide a high-speed and reliable solution for the remote access of sensors and execution units in CPS and Internet of things. This paper designs and implements a driver of network card based on UM-BUS connection, solves the problem of device access through PCIe and UM-BUS multiple buses, and realizes the driver operation of Ethernet device connected by UM-BUS. In the Linux system, the third-party network communication software is used for file transmission test. The network communication function is normal and stable, and the communication rate is basically the same as that of the standard network card, which meets the requirements of data communication between the Ethernet equipment and the external through UM-BUS in the CPS system.

Key words : UM-BUS；Ethernet driver；Linux；cross bus driver

0 引言

動(dòng)態(tài)可重構(gòu)高速串行總線(UM-BUS)是針對(duì)嵌入式系統(tǒng)小型化與一體化設(shè)計(jì)提出的一種具備遠(yuǎn)程擴(kuò)展能力和動(dòng)態(tài)容錯(cuò)特征的高速串行總線^[1]，可以解決CPS^[2]以及物聯(lián)網(wǎng)在異構(gòu)接入、動(dòng)態(tài)連接、可靠性、實(shí)時(shí)性等方面的問(wèn)題。在基于UM-BUS總線的CPS應(yīng)用系統(tǒng)中，不僅需要通過(guò)總線本地接入傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，還需要實(shí)現(xiàn)與其他CPS系統(tǒng)以及云服務(wù)之間的通信，因此，需要通過(guò)以太網(wǎng)與其他CPS系統(tǒng)進(jìn)行通信從而構(gòu)建更加全面完善的CPS系統(tǒng)。

在基于UM-BUS總線的CPS應(yīng)用系統(tǒng)中，PC通過(guò)PCIe總線與UM-BUS總線主控制器相連，所以在進(jìn)行以太網(wǎng)通信時(shí)，PC需要跨過(guò)PCIe總線和UM-BUS總線去驅(qū)動(dòng)以太網(wǎng)，但現(xiàn)有的通用網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序不能解決這個(gè)問(wèn)題，因此提出一種基于UM-BUS總線的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)去解決跨兩種總線進(jìn)行設(shè)備訪問(wèn)的問(wèn)題。

論文詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)下載http://www.jysgc.com/resource/share/2000002798

作者信息:

張霖1，周繼芹1，2，張偉功1，3

(1.首都師范大學(xué) 信息工程學(xué)院，北京100048；2.首都師范大學(xué) 數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院，北京100048；

3.高可靠嵌入式系統(tǒng)技術(shù)北京市工程研究中心，北京100048)

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