多路并行ADS1282实时地震数据采集内核驱动设计

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英文篇名：Design of Multi-Parallel ADS1282 Real-Time Seismic Acquisition Kernel Driver 作者：牟雪姣 ; 庹先国 ; 邢启阳 ; 刘勇 英文作者：MOU Xue-jiao;TUO Xian-guo;XING Qi-yang;LIU Yong;School of Information Engineering, Southwest University of Science and Technology;Sichuan University of Science and Engineering,Artificial Intelligence Key Laboratory of Sichuan Province;State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection, Chengdu University of Technology; 关键词：Linux ; ADS1282 ; 地震数据采集 ; 系统调用 ; 内核驱动 英文关键词：Linux;;ADS1282;;seismic acquisition;;API;;kernel driver 中文刊名：IKJS 英文刊名：Measurement & Control Technology 机构：西南科技大学信息工程学院;四川理工学院人工智能重点实验室;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验; 出版日期：2019-02-18 出版单位：测控技术 年：2019 期：v.38;No.324 基金：国家自然科学基金重大科研仪器设备研制专项项目(41227802);; 西南科技大学研究生创新基金资助项目(17ycx124);; 四川省科技厅应用基础项目(2017JY0184) 语种：中文; 页：IKJS201902032 页数：5 CN：02 ISSN：11-1764/TB 分类号：146-149+154

摘要

"大数据"物探时代下,为了进行高速度、多通道的地震数据采集工作,对数据采集驱动展开研究。针对多路并行地震数据采集应用层驱动存在系统调用频繁、硬件控制实时性不高以及数据采集效率低下等问题,在总线设备驱动模型的基础之上,提出将数据采集的实时和非实时操作分离且将简化系统调用过程到内核直接实现,实现了一种基于Linux内核的多路并行ADC内核驱动,支持1路SPI接口驱动多路32位精度△-∑型的ADS1282外设。在i.mx6q平台上实际测试表明,相比于传统应用层驱动,本内核驱动能实现3路并行ADS1282数据采集,引入噪声少,且大大减少了系统调用量,提高了硬件控制的实时性,完成单次地震文件采集耗时减少了90 ms,提高数据采集效率。
        In the big data era of geophysical exploration, seismic acquisition driver is studied on data acquisition routines to conduct high-speed, multi-channel seismic data collection. There existed some problems in the user-space program, like frequent application programming interface( API), low real-time performance and low efficiency. Based on bus-device-driver model, separating the real-time operations from non-real-time ones is proposed. Then the unnecessary system calls are simplified. Finally, a multi-channel ADC kernel driver based on Linux kernel is carried out, which supports single SPI drive multiple parallel 32-bit △-∑ ADS1282 peripherals. The test is conducted on the platform i. mx6 q, the result shows that compared to application driver, the kernel one can drive 3 parallel ADS1282, with less abnormal signals, less API and higher real-time performance. Meanwhile, it wastes less time to complete single data file, about 90 ms, that is, it works with high efficiency.

引文

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