基于pci总线的数据采集卡的设计

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1、武汉理下人学硕士学位论文摘要随着大规模集成电路和计算机技术的飞速发展，数字技术应用越来越广泛。但现实生活中存在的物理信号大都是模拟信号。因此，将模拟信号转化成数字信号是进行信号处理和分析的首要前提。本系统就是完成这样的任务，将采集到的模拟信号转化成计算机能识别的数字信号。采集卡和上位主机是一般采用ISA总线接口连接方式传输数据信息，但由于ISA总线传输速率低．易造成瓶颈效应．而PCI总线独立于处理器，传输速度快等诸多的优点，已是Pc机主板配置的主流。研究的主要任务是把ISA接口的采集卡改成PCI接口的采集卡；同时板卡上采用CPLI)技术，取代一些元器件，精简了电路。论文从PCI采

2、集卡的系统的组成、原理上介绍了卡的硬、软件技术和设计经验。硬件上。内容涵盖了高速PCI采集卡的硬件电路设计、CPLD技术。主要是介绍了系统的整体设计，详细介绍了各个模块的功能和实现。重点了PCT总线的基本结构和特点。对PCI总线接口电路的实现方法进行了详细的论述。在分析比较几种典型的PCI总线接口电路的实现方法的基础上，提出了以PCI总线接口芯片PLX9052为核心的数据采集卡的结构并予以实现。同时还介绍了基于AHDL语言的CPLD开发流程和高速PCB设计的基本原则。软件上，在WINDOWS操作系统中，对硬件设备的操作需要通过设备驱动程序进行。本文首先介绍了驱动程序开发方法和几种

3、开发工具：D13K，VtoolsD，Windriver等，并讨论了PCI采集卡设备驱动程序DLL的设计思路和方法，给出了一些PCI设备驱动代码。系统开发过程主要分以下几个步骤：l_首先应用Protel99软件设计通信卡硬件原理图和PCB图，提供PCB图给生产厂制造；2．根据A1。TERA公司提供的原理图，制作下载电缆；3．用CPLD技术实现卡上的部分功能，在MAX+PLUS下编译，仿真正确后下载到芯片中；4．根据PCI9052用户手册来配置串行EEPROM．并用烧录器写入EEPROM中；5．编写PCI采集卡的设备驱动程序DLL：本论文已完成PCI接口数据采集卡的设计，并对它进行了

4、调试，已能使用，通过测试表明其性能达到要求。关键词：PCI采集卡CPLD设备驱动程序DLL武汉理J=大学硕士学位论文Abstract、ⅣiththeswiftdevelopmentofLSI(LargeScaleIntegration、andcomputer$ience，thodigitaltechnologyhascomeintoeveryfieldofknowledge．Asanalogsignalsa坤theroostphysicalsignalsinthenature．theconversationfromanalogsignalstodigitaloneshasbeen

5、themostimportantsteponthewayofsignalprocessionandanalysiscontr01．Dataacquis：itionsystemconveasanalogsignaltothedigitalone，whichcanbeidentifiedwiththecomputer．ThePCIbusDataacquisitioncardchangedatawithcomputerbyISAinterface．butISAinterface’Sspeedisverylow,andoftencausebottleneckquestion．PCIbus

6、independencefromCPU，hiIghspeedandSOon，andtodayPCmostlyusePCIinterface．themaintaskofresearchchangesISAinterfaceofDataacquisitioncardintoPCIinterface．ATthesametime，deviserutilizeCPLDtechnologytoreplacesomeparts，simplycircuit．Thispaperintroduceshardwareandsoftwaretechnologyanddesignexperiencefro

7、mthestructureandprincipiumofthePCIdataacquisitioncard．Ontheaspectofhardware，itreferstothehardwarecircuitdesignofthePCIdataacquisitioncard，CPLDtechnology．ThebasicstructureandcharacteristicsofPCIbus．andespecially,themethodofimplementationofPCIb