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1、脉搏信号采集系统设计1、相关定义1.1、数据采集的基本概念随着计算机的广泛应用和电子技术的飞速发展,数字系统已经被广泛的应用于国民经济、国防建设与科学实验的各个领域。和模拟系统相比,数字系统有精度高、抗干扰能力强、稳定性好等优点,但是数字系统只能处理离散的数字信号,而外部世界各种被检测量,如温度、压力、位移等都是模拟信号,因此需要将这些模拟信号转换为便于存储和处理的数字信号,数据采集技术也正是由此应运而生。数据采集技术是信息科学的一个重要分支,是以传感器、信号测量与处理、微型计算机等技术为基础而形成的一门综合应用技术。它研究信息数据的采集、存储、分析、处理及
2、控制等,是获取信息的基本手段。数据采集系统的基本任务是测量和产生现实世界的物理信号,在几乎所有涉及到数字信息处理的领域中,数据采集系统都是其核心部分之一。最初数据采集可以通过软件控制实现,比如由单片机构成的数据采集系统,它的采集过程完全在软件的控制之下完成。随着科学技术的发展,数据采集系统得到越来越广泛的应用,同时人们对数据采集系统的各项性能指标,如采样频率、分辨率、精度、信号输入范围以及抗干扰等都提出了越来越高的要求,于是,高速和超高速数据采集系统应运而生并得到了快速的发展。高速数据采集系统的采集过程只需要由软件做必要的初始化工作,之后完全由硬件自动完成数
3、据的采集和存储,因此,具有采集速率高、存储容量大、抗干扰能力强等诸多优点。1.2、PCI总线信号定义在一个PCI应用系统中,如果某设备取得了总线控制权,就称其为”主设备”;而被主设备选中以进行通信的设备称为”从设备”或”目标节点”。哈尔滨工程大学硕士学位论文对于相应的接口信号线,通常分为必需的和可选的两大类。如果只作为目标的设备,PCI总线接口至少需要47条,若作为主设备则需要49条。PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPC!!!,,、”声声COMPLIANTTT曰曰尹IPnY立、、DEVICEEE言言),。,,幻幻幻〕〕n;认;.:口口口,
4、,、”’声声声IIIn晓厂1.、、、图1.1PCI总线信号如图1.1所示,左边为PCI总线的必选信号,右边为可选信号。由图可知,PCI总线可以扩展为64位。表1.2对部分信号进行了简要说明。表1.2PCI信号说明信信号名称称类型型功能能说明明CCCLKKKinnn系统统系统时钟信号,为所有PCI传输提供时序序信信信信信信信信信信号号号号号号号号号号号号号号号号号号号号号RRRST###innnnn系统复位信号,被用来使PCI特殊寄存存器器器器器,定序器和信号恢复初始状态。哈尔滨工程大学硕士学位论文AAAD「31:0」」t/sss地址和和地址和数据复用线。在数
5、据期间,其包含含数数数数据信信32位数据;在地址期间,ADO及ADI不表示示号号号号号地址而表示突发方式。PCI支持突发读写写功功功功功能,在FRAME#有效周期,总线周期包含含了了了了了一个地址信号,接着是一个或多个数据据信信信信信号。。CCCBE[3:O〕###t/sssss总线命令和字节使能复用。在地址期间,,表表表表表示总线命令:在数据期间,确定各字节是是否否否否否有效效PPPARRRt/sssss奇偶校验信号。作为AD[31:O」和CBE〔3:::明明明明明#的校验验FFFRAME###s八/sss接口控帧信号。由总线主设备驱动表明操作的开开制制制
6、制信号号始和持续期期IIIRD、尸###s/t/sssss主设备准备好信号号TTTRDY###s/t/sssss目标设备准备好信号号SSSTOP井井s/t/sssss当前目标设备请求当前主设备终止当前操操作作作作作作LLLOCK井井s/t/sssss锁定信号,可选。此信号在原子交易系列列中中中中中主设备用以锁定当前寻址的目标。。IIIDSEL###innnnn设备初始化选择。读写自动化配置空间间时时时时时,用来作为芯片译码码DDDEVSEL###s/t/sssss设备选择线。当某一设备的地址译码被选选中中中中中时即驱动该线,另外也可以作为输入线线来来来来来表
7、明在总线上的某个设备被选中中RRREQ###t/sss仲裁裁总线主设备向总线仲裁器请求总线控制制信信信信号号权,点对点信号,每个主设备需要一个个RRRRRRRRREQ#哈尔滨工程大学硕士学位论文(;NT#t/sPEER#SEER#错误报告信号INTA#}o/d}中断允许总线主设备控制总线,由总线仲裁器发出。点对点信号,每个主设备需要一个GNT#指示数据奇偶校验错误指示地址奇偶校验错误和其他系统错误中断请求信号,可选,低电平有效,时钟不同步。PCI定义一个中断向量对应一个信号设备,4个以上中断i向量对应一个多功能设备或连接器,对于单一功能的设备,只有球TA#可
8、以用,其他三个中断向量没有意义。表中信号类型定义:1
