IRIG時(shí)間序列碼是一種串行碼，共有3種碼元，如圖5所示。

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　　P碼元是位置碼元，連續(xù)2個(gè)P碼為一幀的開始，第1個(gè)P碼元定義為P0，第2個(gè)P碼元為秒脈沖pps，上升沿為該秒的準(zhǔn)時(shí)刻，時(shí)間信息以BCD碼依次分布在其后的碼元中。解調(diào)時(shí)先進(jìn)行pps的提取，再進(jìn)行秒、分、時(shí)、天的信息提取，其流程如圖6所示。

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　　時(shí)鐘頻率為1 MHz，用計(jì)數(shù)器對(duì)輸入信號(hào)的脈寬進(jìn)行計(jì)數(shù)。8 ms，5 ms，2 ms脈寬計(jì)數(shù)為8 000，5 000，2 000。輸入B碼的脈寬會(huì)混有干擾，晶振時(shí)鐘也存在一定的誤差，計(jì)數(shù)器的計(jì)時(shí)判別應(yīng)浮動(dòng)一個(gè)范圍，設(shè)置門限為脈寬的85%～115%，當(dāng)滿足一定范圍的數(shù)值時(shí)，分別輸出P碼，0碼，1碼信號(hào)。

　　FPGA中的時(shí)碼產(chǎn)生“天：時(shí)：分：秒：毫秒：微秒”信息。解調(diào)出B碼時(shí)，F(xiàn)PGA更新內(nèi)部時(shí)間，B碼中不含毫秒與微秒信息，由FPGA根據(jù)秒脈沖信息的準(zhǔn)時(shí)刻來生成。

　　3 FPGA驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)

　　在Linux中，所有的硬件設(shè)備都像常規(guī)文件一樣進(jìn)行打開、關(guān)閉和讀/寫。把FPGA當(dāng)作字符設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)由設(shè)備加載與卸載，以及文件操作file_operation結(jié)構(gòu)體中成員函數(shù)組成。

　　3.1 加載與卸栽設(shè)備驅(qū)動(dòng)

　　FPGA設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序初始化流程為動(dòng)態(tài)獲得主設(shè)備號(hào)、字符設(shè)備注冊(cè)和申請(qǐng)中斷;卸載流程為注銷設(shè)備，釋放設(shè)備編號(hào)。

　　定義一個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)體來表示FPGA，如下：

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　　當(dāng)用戶程序讀FPGA設(shè)備時(shí)，數(shù)據(jù)還未準(zhǔn)備好，此時(shí)驅(qū)動(dòng)程序應(yīng)該阻塞該進(jìn)程，將其置入睡眠狀態(tài)直到條件滿足。此時(shí)需要初始化一個(gè)等待隊(duì)列頭，對(duì)讀進(jìn)程的休眠和喚醒時(shí)使用：

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　　在卸載函數(shù)中，刪除一個(gè)cdev，完成字符設(shè)備的注銷，然后釋放設(shè)備編號(hào)：

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　　3.2 文件接口操作

　　Linux為所有的設(shè)備文件都提供了統(tǒng)一的操作函數(shù)，F(xiàn)PGA設(shè)備驅(qū)動(dòng)。file_operations包含打開函fpga_open、讀函數(shù)fpga_read、設(shè)置參數(shù)函數(shù)fpga_ioctl和關(guān)閉設(shè)備函數(shù)fpga_release。

　　3.2.1 打開與關(guān)閉FPGA設(shè)備

　　在打開設(shè)備與關(guān)閉設(shè)備時(shí)會(huì)調(diào)用open函數(shù)與release函數(shù)，在open函數(shù)中，要對(duì)設(shè)備進(jìn)行I/O內(nèi)存資源映射及中斷申請(qǐng)。

　　設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中，需通過內(nèi)存管理單元MMU將設(shè)備的虛擬地址映射到物理地址。根據(jù)FPGA在S3C2440中的物理地址，定義如下宏：

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　　使用ioremap()對(duì)FPGA的I/O內(nèi)存資源進(jìn)行映射，把物理內(nèi)存地址映射為一個(gè)內(nèi)核指針：

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　　數(shù)據(jù)交換采用中斷，需先設(shè)置硬件中斷方式，然后向系統(tǒng)注冊(cè)中斷函數(shù)，實(shí)現(xiàn)如下：

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　　FPGA連接在ARM的EINT0上，isr_fpga為中斷處理函數(shù)指針。當(dāng)關(guān)閉FPGA設(shè)備時(shí)，需釋放I/O內(nèi)存，釋放中斷：