文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
基于PCI/CPCI总线的高速数据采集卡的设计与实现
姓名:王伟楠
申请学位级别:硕士
专业:计算机系统结构
指导教师:周利华
20040101
摘要本文在深入分析疌芟咝榈幕∩希岢隽艘恢忠訮公司的G沤涌谛酒幕赑总线的高速数据采集卡的设计方案,并分为硬件系统设计和驱动程序设计两大方面详细阐述了其开发方法和实现过程。在硬件系统设计方面,首先讨论了电路设计中的一些常见问题,然后简述了串行的配置,最后花了大量篇幅详细介绍了局部总线控制逻辑的实现方法。在驱动程序设计方面,首先对各种驱动程序开发工具的优缺点进行了简单比较,然后介绍了我们所选用的开发工具的工作原理,最后论述了基于芟叩氖莶杉ǖ那7⒐獭目前,基于芟叩母咚偈莶杉ㄒ丫晒ττ玫搅宋靼驳缱涌萍即笱多媒体所的《大幅面枋淙胂低场分校饩隽松枰怯胂低持骰涫传输的速度瓶颈;而基于总线的高速数据采集卡已经成功应用到了军方某部队的《高性能指挥作战系统》中,大幅度提高了整个系统性能。关键词:数据采集,芟撸珻芟撸琕绦
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日期刁净学·,·,·本人签名:王鳋摘日期麴塑日期地芏:创新性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
第一章绪论数据采集的任务和意义系统总线技术的发展随着计算机技术和数字信号处理技术的飞速发展和普及,数据采集系统也迅速地得到应用,尤其是高速数据采集系统的应用正日趋广泛。特别是在涉及到数字信息处理的领域中,如激光雷达信号处理、数字图像处理、数字示波器、超声波检测以及虚拟仪器等领域,能否实现高速准确的数据采集无疑将决定整个系统的性能。具体地说,数据采集系统的任务,就是采集目标数据源产生的模拟信号并将其转化为数字信号,然后送入计算机,根据具体的需要再由计算机进行相应的计算和处理,得到所需的数据。与此同时,系统还必须将上述计算处理后的部分全部葑既废允净虼蛴。允迪侄阅承┪锢砹康氖凳奔嗍樱旱比唬渲幸徊分数据还可能被计算机控制系统用来控制某些物理量。数据采集系统的好坏,主要取决于它的精度和速度。在保证精度的条件下,应用尽可能高的采样速度,以实现实时采集、实时处理和实时控制功能。对于那些数据量比较小或对实时性要求不高的应用,我们可以选用已经得到了广泛支持且速度较快的、瘸S媒涌冢庑┍曜冀涌谖8髦质莶杉用提供了相对丰富的选择,使得像外设这样的生产厂商能够在追求数据传输速度的同时降低成本。他们只需要使生产的设备支持标准接口,减少了在数据采集接口方面研究开发的投入。然而,对于一些速度要求特别高的数据采集应用,机的标准接口已经远远不能满足需要。因此必须为这些应用设计专门的数据采集方案才能实现高速数据传输。我们称这样的应用为高速数据采集应用。与其对应的技术称为高速数据采集技术。芟吆突赑总线的数据采集技术就是在这种条件下计算机总线是计算机各部件之间进行信息传输的公共通道。现代微型计算机系统广泛采用总线结构。其优点是降低了系统成本、组态灵活、维修方便。随着微电子技术和计算机技术的发展,总线技术也在不断地发展和完善,而使计算机总线技术种类繁多,各具特色。年为推出/机而建立的系统总线标准,所以也叫总线。它涌现和发展起来的。●芟逫芟弑曜际荌公司
前工业计算机的热门总线之一—是对总线的扩展,其数据总线为唬刂纷芟呶唬罡呤据传输速率为/镜耐玻琁公司为了保护自身的利益,将计算机总线标准由芟呱兜組总线,芟吒慕俗远渲锰匦无硬连接地址姨峁┝巳窝皇莺偷刂分С郑俣瓤纱疭。为了防止其它厂商的仿制,公司对芟咧葱惺褂眯砜芍ぶ贫龋虼芟卟⒚挥邢驣总线那样得到有效推广。兼容性更强的总线标准,该总线除了具有与芟咄耆嗉嫒莸墓能外,还与芟咄耆ḿ嫒荨芟呤蛔芟撸С侄啻砥结构,具有较强的扩展能力和负载能力。总线的最高传输速率为/视糜谕绶衿鳌⒏咚偻夹瓮枷翊怼⒍嗝教宓扔τ昧煊颉年由家附件卡制造商联合推出的一种局部总线,简称为使用敝悠德剩畲蟠渎蚀/捎隒同步工作。但总线只是适用于囊恢止