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UM-BUS总线网卡的驱动程序设计与实现

2020年电子技术应用第5期

张霖1，周继芹1，2，张伟功1，3

1.首都师范大学信息工程学院，北京100048；2.首都师范大学数学科学学院，北京100048； 3.高可靠嵌入式系统技术北京市工程研究中心，北京100048

摘要： 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。

關(guān)鍵詞： UM-BUS 网卡驱动 Linux系统跨总线驱动

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)性等方面的問題。在基于UM-BUS總線的CPS應(yīng)用系統(tǒng)中，不僅需要通過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)備訪問的問題。

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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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