基于WDF框架的航天测控数字基带板驱动程序设计

发布时间：2017-09-11 16:17

  本文关键词：基于WDF框架的航天测控数字基带板驱动程序设计

  更多相关文章： 软件无线电 微软驱动模型 直接内存读取

【摘要】：为了满足载人航天测控系统操作系统升级和测控体制切换的需求,为数字基带板开发了基于WDF框架的设备驱动程序。作为应用程序与硬件板卡之间的桥梁,设备驱动程序和上层应用程序、硬件板卡共同完成了测控体制切换和目标飞行器的测控功能。本论文来源于载人航天地面测控系统工程,主要有以下几个方面内容：1.介绍了软件无线电技术的基本概念和结构组成,以及该技术在航天测控领域的应用情况。采用软件无线电技术实现了测控基带设备的小型化、集成化,其灵活配置的特点可以满足当前测控系统多体制、多目标的需求。设备驱动程序是应用软件和硬件平台之间数据通信的桥梁,在测控模式重组和测控任务过程中发挥着重要作用。由于设备驱动程序运行在系统内核模式中,与计算机操作系统体系结构和运行模式息息相关。为此,本文对操作系统和驱动程序的发展历史和开发模式进行了简要介绍。2.针对数字基带设备测控模式重组及测控任务的需求,研究了测控体制切换的工作过程,明确了设备驱动程序、应用程序、基带平台在该切换过程中的作用,制定了DMA数据传输方案。通过对WDF驱动程序框架、FPGA加载方案、DSP加载方案和数据传输方案等关键技术的研究,提出了数字基带板卡驱动程序的设计方案。3.研究了Windows操作系统及WDF驱动程序的工作机制。采用WDF框架设计了基带设备板卡设备驱动程序,详细论述了各个典型驱动例程的运行模式、处理过程,对驱动程序中初始化例程、即插即用处理例程、IRP处理例程、中断响应例程、DMA传输例程和DPC延迟调用例程等进行了详细的描述,并附带了关键步骤源码。4.设计了设备驱动程序的安装文件、API接口和测试程序。针对测控模式重组及测控任务的功能及性能需求,设计了测试程序。通过对设备驱动程序及数字基带板的测试,结果表明其功能、性能、可靠性完全满足工程要求。
【关键词】：软件无线电 微软驱动模型 直接内存读取
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V556;TP311.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 缩略语对照表10-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 引言14
• 1.2 软件无线电技术14-15
• 1.2.1 软件无线电的基本概念14
• 1.2.2 软件无线电在航天测控系统中的应用14-15
• 1.3. Windows操作系统15-16
• 1.3.1 Windows操作系统发展历史15
• 1.3.2 系统升级需求15-16
• 1.4 Windows驱动程序16-17
• 1.4.1 驱动程序16-17
• 1.5 所选课题的目的与意义17-18
• 1.6 论文的结构安排18-20
• 第二章 关键技术研究20-44
• 2.1 基带板卡硬件体系结构简介20
• 2.2 WDF驱动程序框架20-33
• 2.2.1 KMDF框架模型20-22
• 2.2.2 WDFREQUEST对象22-27
• 2.2.3 KMDF框架的几个重要例程27-30
• 2.2.4 数字基带板驱动程序框架设计30-33
• 2.3 FPGA动态加载33-35
• 2.3.1 动态加载硬件架构33
• 2.3.2 快速被动并行加载设计33-35
• 2.3.3 加载地址定义35
• 2.4 DSP动态加载35-38
• 2.4.1 DSP动态加载方式35-36
• 2.4.2 DSP动态加载设计36-38
• 2.5 DMA数据传输38-42
• 2.5.1 硬件方案38-39
• 2.5.2 数据交互方案39-41
• 2.5.3 中断频率设计41
• 2.5.4 IRP请求缓冲技术41-42
• 2.6 本章小结42-44
• 第三章 基带设备板卡驱动程序设计44-56
• 3.1 主要例程分析与设计44-51
• 3.1.1 驱动程序DriverEntry例程44-45
• 3.1.2 驱动程序EvtDriverDeviceAdd例程45-46
• 3.1.3 驱动程序EvtDevicePrepareHardware例程46-47
• 3.1.4 驱动程序EvtDeviceReleaseHardware例程47-48
• 3.1.5 驱动程序ISR例程48-49
• 3.1.7 驱动程序Dpc例程49-50
• 3.1.8 驱动程序EvtIoDeviceControl例程50-51
• 3.2 驱动程序API接口函数设计51-53
• 3.3 编译和安装53-54
• 3.3.1 建立开发和编译环境53
• 3.3.2 安装驱动程序53-54
• 3.4 本章小结54-56
• 第四章 驱动程序测试与总结56-66
• 4.1 测试方法及测试内容56
• 4.2 驱动程序API接口测试56-57
• 4.3 FPGA加载测试57-59
• 4.4 DSP加载测试59-61
• 4.5 DMA数据传输测试61-64
• 4.6 测试结果分析64-65
• 4.6.1 驱动程序API接口测试结果分析64-65
• 4.6.2 FPGA加载测试结果分析65
• 4.6.3 DSP加载测试结果分析65
• 4.6.4 DMA数据传输测试结果分析65
• 4.7 本章小结65-66
• 第五章 结论和展望66-68
• 5.1 研究结论66
• 5.2 研究展望66-68
• 参考文献68-70
• 致谢70-72
• 作者简介72
• 1. 基本情况72
• 2. 教育背景72
• 3. 攻读硕士学位期间的研究成果72

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨锁昌;孟晨;冯振声;;面向信号的仪器驱动程序建模[J];火力与指挥控制;2010年08期

2 罗志娟;;嵌入式系统驱动程序研究及应用[J];长沙航空职业技术学院学报;2012年04期

3 刘国强;打即机绘图驱动程序[J];气动实验与测量控制;1994年02期

4 翟宏宇;郭丽红;李慧;;基于底层的光测仪器时统部件驱动程序的研究[J];长春理工大学学报;2006年04期

5 菜鸟先飞;;跟着笨笨装驱动——之主板驱动程序[J];少年电世界;2002年10期

6 王永安,马维华;虚拟数字示波器驱动程序的设计与实现[J];现代科学仪器;2004年01期

7 向丽萍;熊文龙;;Windows环境下USB驱动程序的开发[J];交通与计算机;2006年03期

8 张玉民;陈定方;;Linux下USB驱动程序的设计与实现[J];湖北工业大学学报;2007年03期

9 朱娟花;吴昂;何辅云;姬少龙;;数据采集设备虚拟驱动程序的开发[J];工业计量;2007年05期

10 高颂九;;绘图仪打印CAD图形的技巧和体会[J];电工技术;1999年10期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 马宏;王元钦;;PCI总线设备驱动程序的设计与应用[A];中国体视学学会图像分析专业、中国体视学学会仿真与虚拟现实专业、中国航空学会信号与信息处理专业第一届联合学术会议论文集[C];2000年

2 臧淼;;TMS320DM642的WDM驱动程序实现[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集（上册）[C];2007年

3 张玉民;陈定方;;Linux下USB驱动程序的设计与实现[A];湖北省机械工程学会机械设计与传动专业委员会第十五届学术年会论文集（一）[C];2007年

4 杨显强;田远富;;嵌入式系统中LCD驱动的实现原理[A];四川省通信学会2005年学术年会论文集[C];2005年

5 戴志坚;王厚军;许海清;;生物机能分析仪USB接口驱动程序的设计[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年

6 姚念民;;容错集群中IP地址转移的实现[A];黑龙江省计算机学会2007年学术交流年会论文集[C];2007年

7 周斌;辛阳;陈涤;;一种文件监控的实现方法[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集（上册）[C];2008年

8 李莉;彭成宝;张霞;;OpenBASE JDBC Driver的设计与实现[A];第十五届全国数据库学术会议论文集[C];1998年

9 薛烁;王爱玲;;JDBC技术原理与合理选择驱动程序[A];全国ISNBM学术交流会暨电脑开发与应用创刊20周年庆祝大会论文集[C];2005年

10 陈磊;刘小华;倪国强;;遥感图像高性能实时处理系统的驱动程序研究[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 湖北 胡锦承;幕后英雄——认识驱动程序（下）[N];电脑报;2000年

2 北京 杨特;驱动程序的方方面面（1）[N];电脑报;2003年

3 丁江华;驱动程序引起的故障[N];中国电脑教育报;2004年

4 本报记者 程鹏;驱动程序升级并非越新越好[N];南方日报;2007年

5 江苏 王志军;升级驱动程序的烦恼[N];中国电脑教育报;2000年

6 翟俊辉;老“猫”新用[N];中国电脑教育报;2003年

7 顾祥华;原版驱动程序无法安装？[N];中国电脑教育报;2003年

8 ;让驱动程序签名不再烦人[N];中国电脑教育报;2004年

9 姚道满;抓基层要讲“驱动程序”[N];解放军报;2002年

10 阿贵;驱动程序的安装[N];计算机世界;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 许常宜;轨道交通AFC系统专用读写器的设计与实现[D];苏州大学;2015年

2 王梦雪;PCI数据采集系统的WDM驱动程序与上位机程序设计[D];南京理工大学;2015年

3 曾川洋;基于异步调用技术的仪用驱动程序及配套软件设计[D];电子科技大学;2014年

4 王悦;GSM手机中SIM卡驱动程序的设计与实现[D];电子科技大学;2014年

5 陈晓;基于串口通信技术的密码键盘驱动的设计与实现[D];北京工业大学;2014年

6 邵光杰;基于AM335X的RTU设计与实现[D];西安电子科技大学;2014年

7 周浩;飞腾1000A处理器网络驱动的实现和优化[D];国防科学技术大学;2013年

8 党峗;基于WDF框架的航天测控数字基带板驱动程序设计[D];西安电子科技大学;2015年

9 肖征荣;ISDN TA NDIS-WDM驱动软件设计[D];西安电子科技大学;2002年

10 王根根;基于Windows WDM的USB设备驱动程序开发与应用[D];中北大学;2007年

，

本文编号：831766