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面对数据流、多媒体业务的日益增长和大容量、高速率、多功能网络产品市场规模的扩大,千兆以太网逐渐发展成主流网络技术,应用于数据网络的骨干位置。为减少网络故障,保障网络性能,如何实时评估和分析网络性能是组网、建网、运营和维护中的一个关键问题。目前国内以太网测试仪表市场主要为Agilent和Fluke公司的仪表,其测试功能不够完善,界面为英文显示,可操作性不强。因此千兆以太网测试仪具有广阔的市场前景。
嵌入式系统技术作为一种新的技术发展趋势,能使仪表具有实时可靠性的同时,还能配置比以往更多元化的功能。本文将嵌入式操作系统Windows CE应用到千兆以太网测试仪中,设计出结构简单,性能稳定的手持式网络测试仪。
本论文首先简要介绍了研究背景,然后深入研究嵌入式操作系统,确定采用Windows CE操作系统进行千兆以太网测试仪的研发并确定测试仪的总体架构;接着对嵌入式操作系统Windows CE的结构、特点和开发环境做了详细的介绍,分析研究了Windows CE系统下的驱动程序架构、加载机制、中断处理机制,介绍了Windows CE系统下的两类驱动开发模式:本地设备驱动、流接口驱动;然后针对运营商对仪表的特定功能需求和嵌入式系统的软硬件资源,提出测试仪软硬件交互部分的设计方案;其次按照模块化设计的理念,确定将功能划分成基本的功能模块并将某些通用的、要共享的模块创建为动态链接库;再次基于对千兆位以太网控制器芯片PM3387的研究,提出了芯片驱动各个功能模块的具体设计方案,在这部分中对驱动的初始化流程、中断处理和数据收发及驱动加载等模块的设计和具体实现都进行了详细的阐述;最后,搭建开发环境,完成代码的编写并烧写到开发板中进行调试。
通过测试表明,该测试仪的硬件设计方案和千兆位以太网控制器PM3387驱动程序设计都完成了预期的功能,能够在硬件平台上稳定可靠地运行,代码具有很好的健壮性、有效性和扩展性,取得了良好的执行效果。