基于fifo通道的pci總線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分析與實現(xiàn)

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1、西南交通大學碩士研究生學位論文第3頁300MSPS,分辨率8bit:MAXl00,采樣速率250MSPS,分辨率8bit等。轉(zhuǎn)換速牢低于60MSPS的常用高速A/D轉(zhuǎn)換芯片有AD9058,采樣速率50MSPS,分辨率8bit等。A/D芯片采樣速率提高的同時,轉(zhuǎn)換精度也大大提高了。并且近年來興起的∑一AA/D轉(zhuǎn)換技術(shù)能以較低的成本獲取高分辨率,使分辨率高達16、24位?!埔患m/D轉(zhuǎn)換器以很低的采樣分辨率(1)位和很高的采樣速率將模擬信號數(shù)字化,利用過采樣技術(shù)、噪聲整形和數(shù)字濾波技術(shù)增加有效分辨率。其內(nèi)部含有自采樣和跟蹤電路,不需外加采樣保持或跟蹤保

2、持電路,從而提高了采樣速率,降低了孔徑誤差。ADI公司的A/D7705/6、AD7723/2/I/0等為典型的16位∑一鮒/D轉(zhuǎn)換器;典型的24位芯片有AD7714/5/6等【71。1.4數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸與存儲技術(shù)一般低速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是通過軟件查詢和中斷方式與主機交換數(shù)據(jù),速度較高的系統(tǒng)用DMA(直接存儲)方式傳送數(shù)據(jù)。但是對于過高的采樣頻率,例如兆級以上,用CPU進行控制數(shù)據(jù)采集是辦不到的(系統(tǒng)I/O讀速度只有幾百K),因此高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在采集數(shù)據(jù)時對于系統(tǒng)CPU必須獨立,有姥數(shù)掘采集系統(tǒng)在采集卡上放置處理速度高的單片機(一般用于數(shù)據(jù)

3、分析),但最終必須滿足系統(tǒng)CPU對采集數(shù)據(jù)進行處理和讀取的同時,采集系統(tǒng)能夠單獨采集數(shù)據(jù)。解決的方案是先將數(shù)據(jù)存儲到系統(tǒng)外部存儲器,需要的時候再通過計算機接口電路的控制送往內(nèi)存或存儲器如硬盤,用于數(shù)據(jù)分析、波彤顯示及信號處理等悼I。存儲器可以選用高速FIFO芯片或SRAM。SRAM為靜態(tài)存儲器,需要地址澤碼,才能將數(shù)據(jù)寫入。FIFO為先進先出緩存器,不需要與主計算機地址相關(guān)的地址就可以存取數(shù)據(jù)【910J。1.5驅(qū)動程序開發(fā)由j:本次設(shè)計的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是運行與Windows98平臺上,所以必須丌發(fā)Windows下的設(shè)備驅(qū)動程序。在Windows平臺

4、上,用戶如果想控制硬件中塹:!!Q!旦叢壘垡耋邊悶塑堡些些壑些塹逼迫虐塑塑魚望塾猩空y蘭望:虐塑西南交通大學碩士研究生學位論文第4頁設(shè)備驅(qū)動程序是用來管理系統(tǒng)資源(硬件或軟件)的可執(zhí)行的而進制代碼,一般以“VxD”為后綴名。VxD運行于RingO級上,在內(nèi)存中的地址也是處在操作系統(tǒng)保護空間之內(nèi)。通常用三種方法開發(fā)VxD:DDK、VtoolsD和WDM。Microsoft為丌發(fā)設(shè)備驅(qū)動程序提供了設(shè)備驅(qū)動程序工具箱(DDK)。但它提供的許多VMM服務(wù)都使用寄存器的調(diào)用方式,使得要用32位匯編代碼編寫VxD極不方便,因為需要對Wind9x體系內(nèi)核結(jié)構(gòu)相

5、當了解?】。VtoolsD是美國VireoSoftware公司出品的用于Windows虛擬設(shè)備驅(qū)動程序丌發(fā)的工具包,它包括一個可視化編程的VxD代碼生成器QuickVxD、ANSIC運行庫、VMM/VxD服務(wù)庫、VxD的C++類庫、實用工具及大量的實例。所寫的代碼可以用VisualC++或BorlandC++的32位C/C++編譯器編譯。VtoolsD的類庫提供了VxD程序的類框架,絕大多數(shù)的VMM和VxDs的服務(wù)都可以通過類成員函數(shù)來實現(xiàn)。它還通過提供一組附加的類來簡化一般的VxD編程任務(wù)。除了QuickVxD之外,VtoolsD提供的工具還包

6、括VxDLoad、VxDview等。VxDLoad通過命令行方式加載或卸載VxD,而VxDview則可以給出當前系統(tǒng)中所有已加載的VxD的狀態(tài)信息。這兩個工具在調(diào)試VxD的過程中起了重要作用㈣。1996年的WinHEC會議上,Microsoft宣布了一種新的Windows設(shè)備驅(qū)動程序模型一win32DriverModel(WDM),這種設(shè)備驅(qū)動程序的模型是NT4KernelModeDriver+PowerManagement+Pnp,它是Windows2000的核心,驅(qū)動程j手的后綴名由“.VxD”改為“.SYS”。VxD最終將被WDM取代,因為

7、Windows系列與WindowsNT最終統(tǒng)一起來,VxD是Windows下的設(shè)備驅(qū)動程序,KMD(KernelModelDriver)是WindowsNT下的設(shè)備驅(qū)動程序,WDM將這兩者統(tǒng)一起來了。西南交通大學碩士研究生學位論文第5廈第2章POI總線概述21PcI總線的特點PCI是先進的高性能的局部總線,可同時支持多組外圍設(shè)備。PCI局部總線不受制于處理器,為中央處理器及高速外圍設(shè)備提供一座橋梁,更可控制總線之間的數(shù)據(jù)傳輸,提高數(shù)據(jù)吞吐量。PCI采用高度綜合化的局部總線結(jié)構(gòu),其優(yōu)化的設(shè)計可充分利用今日最先進的微處理器及個人電腦科技,它可確保電腦

8、部件、附加卡及系統(tǒng)問的運作可靠,并能完全兼容現(xiàn)有的ISA/EIS,tv]vlicroChannel擴充總線¨31。總之,PCI局部總線具

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