高速PCI数据采集卡的设计与实现

南京理工大学硕士学位论文高速PCI数据采集卡的设计与实现姓名：薛林申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：王志华20060601高速PCI数据采集卡的设计与实现作者：薛林学位授予单位：南京理工大学参考文献(51条)1.参考文献2.沈兰荪高速数据采集系统的原理与应用19953.杨小牛.楼才义.徐建良软件无线电原理与应用20014.丁鹭飞.耿富录雷达原理20045.康华光.陈大钦电子技术基础:模拟部分19996.康华光电子技术基础:数字部分19997.张兴顺数字电路与系统设计20048.宋万杰.罗丰.吴顺君CPLD技术及其应用19999.赵曙光.郭万有可编程逻辑器件原理、开发与应用200010.王道宪CPLD/FPGA可编程逻辑器件应用与开发200311.候伯亨.顾新VHDL,硬件描述语言与数字逻辑电路设计199912.赵世霞VHDL与微机接口设计200413.清源计算机工作室Protel99SE原理图与PCB及仿真200414.李贵山.陈金鹏PCI局部总线及其应用200315.尹勇.李宇PCI总线设备开发宝典200516.马鸣锦.赵秋霞.曾光裕高性能个人计算机硬件结构及接口200117.尚利.安迪生PCI系统结构200218.索拉里.威利斯PCI&PCI-X硬件和软件结构200319.贝克.洛泽诺Windows2000设备驱动程序设计指南200120.尤晋元.史美林.陈向群Windows操作系统原理200121.张海藩.牟永敏面向对象程序设计实用教程200122.郑阿奇VisualC++实用教程200323.埃克尔C++编程思想200224.张长隆.欧建平PCI总线接口技术及其在雷达数据采集通道中的应用2000(01)25.张旭东.付强.何松华.李保国基于PCI接口的多通道高速数据采集系统2000(02)26.齐春东.王华.匡镜明基于PCI总线高速数据采集卡传输模块设计2004(03)27.瞿世尊.陈健PCI9054在PCI总线高速数据采集系统中的应用2004(02)28.谭博钊.徐元军.单涛.陶然PCI总线接口技术及其在高速数据采集系统中的应用2002(01)29.王树志.周希德基于PCI9054总线控制器的数据接收和存储系统2002(11)30.鲁新龙.王元钦.马宏.侯孝民一种基于PCI总线的数据采集系统设计2001(10)31.张伟.韩一明.吴新玲基于FPGA的高速数据采集系统的设计2002(03)32.吴京其.陈章位基于PCI总线和DSP芯片的高速实时数据采集处理系统2003(04)33.宋杰.何友.唐小明机遇FPGA的超高速雷达信号实时采集存储系统2005(11)34.陈露晨PCI9054性能分析及外部FIFO的扩充2001(04)35.王宏斌PCI总线专用接口芯片的FPGA实现2005(11)36.吴德铭.陆达高速通信中基于FPGA的PCI总线接口研究与设计2005(11)37.顾志峰.肖李永.姚萌基于DSP与PCI的高速雷达信号采集处理2005(12)38.何朝阳.高金萍基于PCI总线的高速高精度实时数据采集系统2003(05)39.张正茂.左维PCI总线数据采集卡设计2004(04)40.郭继昌.贾贻鲁.腾建辅.李锵一种可调低通有源滤波器的设计2006(03)41.汤渊涛.陶然.侯建刚基于WinDriver实现对PCI数据采集卡的快速检验2004(06)42.张立.高岳.金伟其用WinDriver和DirectDraw快速开发图像采集卡检测程序2004(06)43.PLXTechnololgyPCI9054DataBookVersion2.2200144.PLXTechnologyPCI9054RDK-LITEHardwareReferenceManualV1.2200445.NationalSemiconductor93CS56NDataBook199646.AlteraMAX7000ProgrammableLogicDeviceFamilyVersion6.02200047.Anal02DevicesAD9221DataBook200348.AnalogDevicesAD813DataBook199849.PhilipsSemiconductor74HC14DataBook200350.IntegratedDevicesTechnologyIDT72265DataBook200051.JungoLtdWinDriverPCI/ISA/CardBusv7.01User'sGuide2005相似文献(10条)1.会议论文阙开良.施克仁.郭大勇.蒲中奇.徐西刚基于PCI总线的多DSP高速数据采集卡的研制2002本文主要介绍了基于PCI总线的多DSP高速数据采集卡的研制.该采集卡为相控阵超声检测与治疗一体化系统的一部分.它使用PLX公司的PLX9054作为PCI控制芯片,拥有4个独立的通道,每个通道具有-40dB-120dB的程控增益,具有一个TI公司的TMS320C6712处理器,能够对0.1-5.0Mhz的信号提供采样速度最高达50MHz,采样精度为12bit,采样深度为256K,*16的数据采集能力.利用PCI总线的扩展性能,多块采集卡可以组成更多通道数的数据采集系统.2.学位论文王宏基于DSP和PCI总线的同步数据采集卡研制2007随着PCI总线的推广及广泛应用，ISA总线逐渐退出了历史舞台，ISA总线数据采集卡也必将逐步退出数据采集卡市场，PCI总线数据采集卡以其高速的数据采集和传输能力，逐步成为数据采集卡的主流。本文主要讨论了一种以TMS320VC5410ADSP芯片为核心的PCI总线数据采集卡的设计，该采集卡主要应用在大型旋转机械状态监测和故障诊断系统中，完成对振动信号的采集、初步处理及上传．该数据采集卡采用美国TI公司的PCI2040接口芯片实现计算机PCI总线与板载DSP的接口，能够很好的满足高速同步采集的大数据量和实时性的要求。论文详细介绍了数据采集卡的总体结构方案，以及软硬件的实现方法。数据采集系统的硬件设计采用了高速同步A/D转换芯片AD7865、DSP芯片TMS320VC5410A、可编程逻辑器件XC95144XL等高性能芯片，充分利用了AD7865的采样精度高，TMS32VC5410A芯片的信号处理能力强以及XC95144XL可在系统编程的灵活性高的特点，使整个数据采集卡的采集和处理能力得到充分的发挥。软件部分则重点介绍了DSP控制程序中各个功能模块的设计，主要包括系统初始化模块、采样模块、数据缓存模块和数据传输模块等。数据采集系统采集到的数据可先在采集卡上缓存，再通过PCI总线传输到PCI总线计算机中供上位机处理系统进行进一步的分析与处理；上位机处理器和板载DSP芯片构成了主从结构的双处理系统，能够实现了数据采集、处理和数据传输的并行执行。使用数据采集卡对信号发生器产生的信号进行采集，并将采样波形与实际信号对比，表明该数据采集卡达到了设计要求．3.期刊论文李宗帅.董春.刘颜高速电机控制领域的PCI总线的数据采集卡设计-工业控制计算机2007,(8)介绍了利用PCI9052接口芯片进行基于PCI总线数据采集卡的设计原理,组成及实现.介绍了A/D、D/A、LS7266R1及电源设计的关键问题,最后简要给出了数据采集卡的驱动程序设计.4.学位论文马玉英PCI总线及PCI接口高速数据采集卡的研究与实现2004本文所做的主要工作如下:分析和讨论了PCI规范的基本数据传输过程;并在此基础上设计开发了一款基于PCI总线接口的高速数据采集卡.论文第一部分论述了PCI总线规范中基本传输过程及其终止的实现思想,PCI中断的实现思想.PCI总线的基本传送机制是猝发传送.一个猝发传送由一个地址段和一个或多个数据段组成,在这点上就与以前的ISA总线等截然不同.其传输终止方式也体现出了一定的智能特色,表现在主设备和目标设备均可主动终止传输,在终止的同时还以若干信号在不同时钟周期不同的电平组合来告知对方终止的原因.由于PCI中断可以共享,因此解决了ISA总线中中断不够用以及设备间的中断冲突问题.PCI总线接口的实现方法主要有以下两种:1)专用的PCI接口芯片.2)基于CPLD或FPGA设计PCI接口.本文主要介绍前一种方法.市场上有专用的PCI总线协议接口芯片,除了完整的实现PCI总线协议外,还提供了易于使用的用户接口.使用这些专用芯片,开发周期短,不用设计复杂的接口逻辑,也不需要完全理解PCI规范的细节.缺点是用户可能只使用到专用芯片的一部分功能,会造成一定的资源浪费,成本过高.本文第二部分主要分析和介绍使用PLX公司的PCI9052芯片开发高速数据采集卡的方法.特别是对PCI9052内部寄存器值的设定方式做了较为详尽的论述.论文最后一部分实现了基于PCI9052接口芯片的高速数据采集卡的详细硬件设计.包含模数转换和数模转换部分以及这种情况下EEPROM值的设定方法.借此实例进一步论述PCI总线规范思想及实现方法.5.会议论文陈希.李子玉.陈赫.叶丹萍PCI总线的高速RAW数据采集卡设计与实现2008通过对市场上现有原始数据采集(RDA)的通信设备和有待解决的问题进行比较和分析,讨论了原始(RAW)数据采集卡的总体架构设计,描述了系统的硬件实现方法。最后总结出RAW数据采集卡的特点和不足,提出了改进方法。6.学位论文方庆山基于PCI总线的数据采集卡设计2008现代电子系统几乎都面临着高速、大容量数据流的运算与处理问题。在许多应用场合，如雷达、通信、声纳、图像、智能仪器等，都需要设计、应用高速数据采集系统，以在极短的时间获取大量的数据，而数据采集卡是数据采集系统的核心，它在数据采集系统中起着举足轻重的作用。本论文在研究数据采集卡的各个模块的工作原理的基础上，分析了国内外在数据采集卡上采用的流行技术，完成了一种基于PCI总线的高速数据采集卡的设计，主要内容包括：1.研究了信号调理通道、触发通道的实现了电路设计，对输入信号可以达到200MSa/s的最高采样率，12位的垂直分辨率；2.研究了高速、大容量存储体的设计。论文采用了DDRSDRAM作为被采集数据的存储体。论文中介绍了DDRSDRAM芯片以及相关外围电路的设计，研究了DDR的信号完整性问题，介绍了DDRSDRAM的命令、参数与工作机制，并设计了一种基于FPGA的DDRSDRAM控制器，实现了对DDRSDRAM初始化、刷新、读写等操作，给出了仿真与调试结果，达到了32MB的存储深度，并可以很容易扩展成更大的容量：3.研究了高速数据传输的设计。考虑到性能与兼容性，数据传输接口使用了PCI总线，设计了一种基于FPGA的局部总线控制器，最终实现了PCI9054与PC之间的DMA高速传输。7.期刊论文裴喜龙.童莉.PeiXilong.TongLi基于PCI总线的高速数据采集卡系统设计与实现-微计算机信息2006,22(19)本文介绍一种基于PCI总线的高速数据采集卡系统的设计方法,讨论了设计高速数据采集系统的关键技术,给出了系统整体设计方案和PCI接口通信方式,完成了采集卡设备驱动程序及其应用程序的实现.8.期刊论文何建.王元钦.杨文革一种基于PCI总线的高速数据采集卡设计与实现-装备指挥技术学院学报2003,14(2)研究了基于PCI总线的高速数据采集系统的设计方法;讨论了设计高速数据采集系统的关键技术;完成了12bit、105MSPS数据采集卡的设计.在系统测试过程中采用存储器直接存取(DMA)通信方式将采集数据直接传到物理内存,有效的解决了大容量数据实时存储的问题.最后给出了系统测试结果,并介绍了Windows98平台下虚拟设备驱动程序的软件设计.9.学位论文陈大海基于PCI总线的100MHZ数据采集卡的设计与实现频域脉冲压缩系统中波形控制器的设计与实现2000PCI总线是先进的计算机局部总线,它的突出特点是数据传送速度快、兼容性强,目前已得到了越来越广泛的应用.大家使用高速A/D转换器及PCI接口芯片设计实现了PCI总线的100MHZ数