SPI模塊加載時系統(tǒng)調(diào)用module_ init(spi_init)宏實現(xiàn)模塊的初始化操作，在本系統(tǒng)中spi_init（）函數(shù)主要完成以下工作：
（１）內(nèi)核注冊MISC型設(shè)備驅(qū)動；
（２）將SPI模塊物理地址映射到虛擬地址上。 調(diào)用module_ exit(spi_exit)宏來實現(xiàn)SPI模塊的卸載，在spi_exit（）函數(shù)完成模塊的清除工作，具體為實現(xiàn)虛擬地址釋放和刪除設(shè)備文件。

系統(tǒng)驅(qū)動程序定義了SPI讀寫和開關(guān)文件操作接口函數(shù)，文件操作結(jié)構(gòu)為：

其中，spi_open和spi_release為打開和關(guān)閉操作封裝函數(shù)。在spi_open中完成SPI從機選擇寄存器和控制寄存器的配置：SPI使能、
SPImaster 設(shè)置、SPI傳輸模式（CPHA=CPOL=0）、以及禁止傳輸位設(shè)置。spi_read方法為將讀取的數(shù)返回到應(yīng)用空間，具體實現(xiàn)采用的是
copy_to_user內(nèi)核函數(shù)。spi_write是傳輸數(shù)據(jù)的封裝函數(shù)，通過內(nèi)核函數(shù)copy_from_user實現(xiàn)。

１.２.２ 以太網(wǎng)傳輸應(yīng)用程序設(shè)計
系統(tǒng)采用的是實時性比較強的面向無連接的UDP/IP協(xié)議進行Socket網(wǎng)絡(luò)編程來實現(xiàn)以太網(wǎng)傳輸。在本系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸中應(yīng)用程序通過AXI4—Lite
總線將直接讀取ＰＬ端采集數(shù)據(jù)送入?yún)f(xié)議棧中，然 后逐步封裝成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去［５］ 。網(wǎng)絡(luò)傳輸具體實現(xiàn)流程為：（１）調(diào)用Socket（）創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)流套接字；（２）調(diào)用sendto（）向服務(wù)器發(fā)送read（）函數(shù)讀取的數(shù)字信號；（３）調(diào)用close（）關(guān)閉套接字。實現(xiàn)流程如圖４所示。

圖４中，read（）函數(shù)為驅(qū)動程序定義的接口函數(shù)，sendto（）函數(shù)為Socket編程發(fā)送消息接口函數(shù)，參數(shù)sockfd為建立通信創(chuàng)建的套接字。

圖４ 系統(tǒng)傳輸實現(xiàn)流程

２ 實驗測試

系統(tǒng)測試硬件平臺為可移植Linux系統(tǒng)ZedBoard開發(fā)板一塊，裝有 Socket調(diào)試助手PC機一臺。 ZedBoard中編寫UDP客戶端程序，Linux系統(tǒng)IP地址為192.168.1.10，所以測試時PC機中Socket調(diào)試助手創(chuàng)建一個UDP服務(wù)器設(shè)置ＩＰ地址為192.168.1.11，端口號為3490。通過SPI協(xié)議發(fā)送一串測試字符到Pmod口，再通過網(wǎng)口傳輸?shù)絇C機上顯示，服務(wù)器信息設(shè)置和以太網(wǎng)接收數(shù)據(jù)如圖５所示。實驗 證明該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備間SPI通信和以太網(wǎng)遠端傳輸。

圖５ Ｓｏｃｋｅｔ調(diào)試助手接收以太網(wǎng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)

3 結(jié)束語

本文基于ZedBoard的SPI接口和以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)了PL端硬件設(shè)備間SPI協(xié)議通信，PS端進行以太網(wǎng)遠端傳輸技術(shù)。在PL端添加SPI核完成硬件設(shè)備間通信，這充分利用了FPGA硬件設(shè)計的靈活性，PS端以太網(wǎng)傳輸充分利用了嵌入式開源Linux操作系統(tǒng)特性和UDP/IP協(xié)議的實時性，為視頻和軟件無線電等嵌入式領(lǐng)域提供了一個很好的傳輸解決方案。