基于VPX嵌入式系统的实时流数据处理技术研究

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实时流数据作为高速连续到达的数据序列,在工业控制,实时监控,自动驾驶,信号处理等与嵌入式系统密切相关的领域广泛出现。随着嵌入式系统对实时流数据的处理性能要求越来越高,嵌入式系统上传统的实时流数据处理系统遇到了瓶颈,数据传输速度、实时性与数据处理带宽等方面的问题越来越突出。针对嵌入式系统对实时流数据进行处理时数据传输速度、实时性与数据处理带宽等方面的问题,本文给出并论述了一套基于VPX嵌入式系统的高性能实时流数据传输、分析与存储软件的系统。该系统融合了基于VPX嵌入式系统的板间数据传输技术和基于PCIe协议的对称多处理流数据处理技术,能够在一定条件下有效解决嵌入式系统上对实时流数据进行处理时实时性低,带宽不足的问题。本文基于论述的软件系统,对实时操作系统,PCIe总线协议,VPX总线协议等技术进行了研究,结合应用需求分析并论证了软件系统总体架构和方案,分别对实时流数据收发管理软件、分析软件与存储软件进行了设计,详细论证了命令控制模块,缓存管理模块等关键模块以及软件各个层级架构的设计思路与具体实现。本文最后在VPX嵌入式系统上对论述的软件系统以及具体的软件实现进行了相应的测试与分析。分析的结果说明驱动程序与应用程序能够正常加载并且长时间地保持正常工作状态,并且流数据传输,分析与存储的速度分别达到了1500MB/s,1100MB/s,2.225GB/s,满足高速实时流数据传输的需求,验证了本系统高实时性,高速率的特点,说明了本系统在面向嵌入式系统的实时流数据处理领域内具有良好的应用价值。
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