文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
高速数据采集与存储系统的设计与实现
姓名:谭家海
申请学位级别:硕士
专业:软件工程
指导教师:丁振国;王玉生
20090301
摘要数据采集与存储系统是测试系统的关键环节,高速数据传输对提高整个系统的性能有着重要意义,利用芟呓懈咚俅洌饩隽耸荽渲械乃俣绕颈问题。本文研究的课题项目遥测多功能测试台能够实现高速数据码流的采集,本文通过对芟呒际跫捌淝绦蛏杓品椒ǖ难芯浚诙砸酝莶杉与存储系统设计方案学习借鉴的基础上,提出了基于芟叩母咚偈莶杉存储系统的实施方案,并在方案中设计与实现了藕攀淙朐ご砉δ堋⑼相正交鉴相技术以及四级ǎ佣迪至讼低扯愿咚偈萋肓鞯牟杉理以及存储。本文的重点是对遥测多功能测试台中的高速数据采集、处理与存储系统进行设计与实现,并对系统的硬件电路、控制软件以及驱动程序进行了详细的设计与实现。最后对系统的各项性能进行了测试,结果表明系统性能达到测试台的性能处理以及存储。要求。关键词:数据采集测试台驱动程序
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本人躲继导师签名:。日期趱怀价同期迎里眨后关于论文使用授权的说明西安电子科技大学学位论文独创性虼葱滦声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,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的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切的法律责任。本人签名: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问论文工作的知识产权单位属西安电子利技大学。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。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。C艿穆畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑本学位论文属于保密,在年解密后适用本授权书。
第一章绪论课题背景和选题意义现代军事、民用工业生产以及科学研究对数据采集、数据存储速度的要求日益提高,在导弹、雷达、声纳、软件无线电、瞬态信号测量等一些高速、高精度的测量中,需要进行对高速数据码流的采集和存储。目前,数据采集系统在高速转换器骷⒄沟拇拢杉碓谖炔教岣撸哂采集能力以上的高速数据采集系统产品已经非常成熟。然而国外厂商的高速采集系统往往都价格不菲,虽然国内有些厂商也具备开发高速采集系统的能力而且价格较国外厂商的相关产品低廉,但是由于高速数据采集对信号完整性、信号干扰,高速∷⒌缏钒布线及数据处理和高速实时存储要求极高,国内完全掌握这个技术的厂商并不多,所以在实际应用中,很难找到一种满足需要的高速采集和存储的软硬件系统。这种情况长期限制了高速数据采集和存储技术在我国工业生产和科学研究中的应用。在这样的背景下,本课题提出一种基于芟,外围组件互连总线际醯母咚偈莶杉按娲⑾低车慕饩龇桨福决以往在高速J浠黄技术、数据存储与传输技术等方面的几个技术难点,采用场可编程门阵列魑:诵钠骷芍醒肼呒刂萍坝才探涌冢苯咏ǜ咚俾流经初步处理后存入由高速硬盘组成的实时存储系统中,实现高速采集和实时高速存储。这种方案成本低廉,能提高采集速度,增加系统可靠性,并大大提高可持续采集时间,具有较大的灵活性。本系统在以前相关领域课题研究的基础上,对高速数据采集、传输和存储技术进行了进一步的研究,从多个方面提高了系统的性能指标。在高速数据采集设计方面,系统采用有着单片机和西中藕糯砥所无法比拟的优势。时钟频率高,内部时延小,目前器件的最高工作频率可达以上;硬件资源丰富,单片集成的可用门数达万门;全部控制逻辑由硬件资源完成,速度快,效率高;组成形式灵活,可以集成外围控制、译码和接口电路【俊@肍懈咚偈菰ご砗妥魑芯片与存储系统之间的桥梁和作为预处理器十分合适,并且以为控制核心器件的方案解决了以往分立组件设计实现过程中的设计复杂、速度慢以及不灵J;黄,疉.
高速数据采集系统的研究现状在传输总线方面,芟呶J莸母咚偈凳贝涮峁┝朔浅S行У拇屯ǖ2⑶襊总线实现前端数据传输模块和后端数据处理与存储系统之间的接口,可以使所开发的板卡具有即插即用性和数据传输率高的特点,所以用于芟具有高性能的属性又解决了采集系统和存储系统之间的传输瓶颈。在高速数据采集与存储系统中,数据存储是一项关键技术。通常的做法是把数据存入大容量存储器中,采集结束后再进行数据处理和保存。采用这种方法,持续采集时间受存储器容量的限制,一般只能持续零点几秒到几秒时间,因此在许多场合可