随着科学技术的飞速发展,信息数字化时代的到来,高速数据采集卡的应用越来越普遍。同时Linux操作系统以其强大的性能、开放的源代码以及卓越的稳定性等优点在嵌入式系统中正得到越来越广泛的应用,本课题作为合成仪器的一部分基于Power PC与FPGA的硬件环境中,采用Linux操作系统进行PCIE高速数据采集卡的驱动开发,实现了合成仪器中采集系统的驱动程序和应用程序部分。在进行程序设计实现中首先对合成仪器中PCIE高速数据采集卡在硬件结构进行了解:将FPGA当作主控的模块,利用内存控制器MIG实现对DDR2 SDRAM高速数据的存取和读写控制,在FPGA提供的PCI-E IP CORE的基础上,设计了PCI-E接口模块和主模式的DMA传输模块。然后在宿主机上搭建Linux系统的驱动开发环境。进行针对本课题选用的MPC85xx目标板进行Linux系统的移植(包含uboot、内核的移植以及根文件体系的构建),并将裁剪移植的Linux系统加载到目标板上进行调试、改良,直到整个移植完成。本论文在深入研究Linux设备驱动的原理和实现方法的基础上,结合本课题的研究,认识PCIE设备在驱动中的挂载情况,在硬件性能基础上采取相关驱动设计技术,设计并实现了PCIE接口驱动软件(包括PCIE设备和数据采集卡两部分的驱动),实现了大数据量的DMA传输,在进行DMA传输是采用的高效的映射机制,同时提供了传输控制的各种接口为应用层实现对硬件设备进行控制。设计了用来测速的模块,利用计时寄存器和数据总量寄存器来统计采集时间和采集总量,从而进行测速。最后利用应用程序对加载的驱动程序进行测试、调试,通过实际测试本合成仪器中的PCIE高速数据采集卡在系统稳定运行时DMA传输的最大速率基本达到了数据采集卡预期设计的目标,还能够通过增加PCIE数据链路达到更高的数据传输速率,利用千兆以太网将采集的数据转发或是直接存储在硬盘中,增大采集的信息量。