pcie高速数据采集系统的驱动及上位机软件开发

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1、癌）P萝臻夕1乞和一硕士学位论文PCIE高速数据采集系统的驱动及上位机软件开发DriverandUpper—positionComputerSoftwareDeve1opmentofHigh—speedDataAcquisitionSystemBasedonPCIExpressInterface作者：王晓庆导师：周晓波北京交通大学2013年4月111111IIIIIIHfillfillIIY2428020学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将

2、学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：嗽导师签名：签字日期：2。13年年月1日签字口期：女n13年4月f口屮图分类号：TP311・1学校代码：10004UDC：004.4密级：公开北京交通大学硕士学位论文PCIE高速数据采集系统的驱动及上位机软件开发DriverandUpper—positionComputerSoftwareDeve1o

3、pmentofHigh—speedDataAcquisitionSystemBasedonPCIExpressInterface作者姓名：王晓庆学号：10120039导师姓名：周晓波职称：副教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：微电子学与固体电子学研究方向：通信集成屯路设计北京交通大学2013年4月致谢本论文屮涉及的工作是在我的导师周晓波副教授的细心指导下完成的，周晓波老师认真指导我们完成了实验室项目的科研工作，在学习和牛活上都给予了我非常大的帮助和关心。首先，衷心感谢本科4年和研究生3年以来周晓波老师对我的

4、指导和关心，周晓波老师严谨的治学态度和科学的工作方法，以及他对学生们的谆谆教导和关心爱护，不仅对我在学业上有了极大的帮助和影响，并得到了很大的进步，也使我深受启迪，并始终保持积极向上的态度。在实验室工作及撰写论文期间，赵强、孙建、吴传奇等同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。感谢母校北京交通大学7年以来对我的培养，贝易予我知识，在这人生中最重要的时光里，我见证了母校的变化，也见证了自己的成长。感谢答辩委员会各位委员以及评阅人的细心审阅。还要感谢在学校学习和牛活中曾经帮助我、支持我的老

5、师和同学们，没有你们，就没有今天的我。另外也感谢我的家人，正是有了你们的理解和支持，才能够使我在学校专心完成我的学业。感谢你们！j£塞交适太堂亟土堂僮途塞主窒撞要中文摘要摘要：随着铁路的快速发展，高速铁路列车的移动速度越來越快，移动无线通信网络需要支持列车最高速度500km/h以及平均速度350km）h的状况，因此数据采集及传输设备必须满足高速度、大动态、高精度的要求。本文中高速数据采集卡应用PCIE高速数据采集系统，能够满足数据采集系统的连续和高速采集数据的要求，在医疗、航空、交通等领域也正呈现蓬勃发展的态势。

6、高速数据采集系统的设计主要分为两大模块，即硬件部分和软件部分。其屮，硬件部分使用在线可编程门阵列FPGA来实现数据的釆集和数据帧的组装与发送过程,软件部分则使用而向对象的C++语言来实现PCIE总线的驱动程序以及应用程序（上位机）的开发。本文主要讨论高速数据采集系统的具体软件实现的方法与过程。论文提出了一种PCIE高速数据采集系统的驱动程序和上位机软件的开发方案。基于PCIE总线的接口标准，利用DriverStudio.DDK以及VC6・0联合开发工具，采用基于对象的C++语言，实现了PCIE总线设备的WDM式驱

7、动程序和应用程序即上位机的开发，以及上位机界面的数据速率显示功能。在WindowsXP系统下，驱动程序能够稳定运行。通过实际的检验，数据采集系统的读、写速率可以达到1・3〜1.5GB/s,较之其他的一些系统实现了较高的数据传输速率，但是仍有改进的空间。本课题的研究需要对Windows系统下驱动程序的模型以及驱动程序的结构组成有较为深入的了解，在木文中，PICE的驱动程序为WDM式驱动程序，需要对WDM式驱动程序模型的特点有较全面的了解；同吋需要熟悉应用程序与驱动程序进行通信的过程，熟悉应用程序界面的设计代码，熟悉

8、如何使用面向对象的C++语言来设计上位机界面中的各按钮，并将其与硬件设备的操作相对应。高速数据采集系统将硬件A/D采集來的数据经过PCIE总线传输给应用程序的上位机，上位机通过计算显示数据的采集速率。在不远的将来，PCIE总线将成为信号传输和数据处理领域的支撑技术。本文正是考虑了这一点，将PCIE总线技术应用在高速数据采集系统中，为PCIE总线在数据采集与传输系统中的应用