基于DSP的数据采集卡的研究与设计.pdf

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1、正c汉理二r人学顺Ij论业摘要数据采集与处理是计算机应用的一个重要分支．主要研究信息数据的采集、存贮和处理。70年代以来，由于微机技术的快速发展及其在军、民用工程领域的广泛应用，尤其是适于通用微机(如IBMPC系列)使用的板卡级数据采集产品的大量出现，以微机为核心的可编程数据采集与处理技术得到迅速发展。现在的微机，只需在其扩展槽内插上一块数据采集板，并辅以应用软件，即可组成一套微机数掘采集与处理系统，实现信息处理和实时控制功能。计算机总线技术的发展使得目前用于Pc机数据采集的板卡很多都转而采用PCI总线技术，较之从前的ISA总线，PCI总线技术最大的优点是传输速率高；同

2、时，-相比较采用MCS--51系列单片机作为板载处理器，使用DSP来作板载CPU，具有指令执行速度快，总线带宽高，可以完成数据的高速实时处理等优点。最重要的是，DSP对于算法的处理有独到的优势，可以在DSP软件中加入一些典型的算法编程，就能够极大的增强系统的信号处理能力。基于以上原因，本设计采用了PCI总线作为数据采集系统的支持总线，以TMS320C5402DSP作为板载CPU，实现了数据的高速实时传输与处理。对于数据采集系统来说，另一个重要部分就是驱动程序的设计。选择合适的驱动程序开发工具，可以使得驱动程序的设计得到简化，从而缩短丌发周期。在Wingx操作系统中使用的

3、设备驱动是虚拟设备驱动程序Vxd，其开发工具一般为美国微软公司提供的DDK，但由于利用DDK开发工具开发驱动程序要阅读大量的DDK文档，深入了解操作系统的内核工作方式，相对来说它更适于专业的驱动程序开发人员，对于硬件开发人员则有一定难度。JUNGO公司出品的WinDriver驱动程序设计软件，适合于非专业人员快速开发出高效的驱动程序，它界面友好，支持当前绝大多数操作系统，例如Windows95、Windows98、WindowsNT、Windows2000以及LINUX、WindowsCE。对于市场上常见的PCI桥，例如PLX、AMCC公司的芯片，WinDriver提供

4、了大量的封装好的API函数，能够很方便的开发出相应的驱动程序。因此，在本设计中采用WinDriver设计驱动程序，不但缩短了驱动程序的开发周期，而且方便了硬件调试，取得了良好的效果。本文对基于PCI总线的DSP数据采集卡硬件及软件设计作了详细的说明，设计出的数据采集卡可以应用于诸如数字示波器、数字频谱仪和语音识别等领域。关键词：数字信号处理器，WinDriver，PCI总线武汉埋工大学帧I睑文AbstractDataandwhosetaskareresearchofacquisitionprocessingmessageprocessingandcontrolisani

5、nportantbranchofcomputerapplication．Since70s，becauseofthefastdevelopmentofthetechnologyofthecomputerandwideapplicationinthefieldsofarmyandcivilproject，especiallyalargeamountofwhichtodataandissuitableappearanceproductapplysacquisionforthecomputerincommonuse(SuchasIBMPCseries)，thetechnolog

6、yofandbasedonprogrammabledataacquisionprocessingcomputerdevelopesrapidly．asystemofdataacquisitionandprocessingwhichiscomposedofadataboardinsocketandsoftwareacquisitioncomputer’Sexpandingapplicationcanrealizethefunctionofinformationprocessingandreal-timecontr01．Atpresent，manydataacquisiti

7、onboardsadoptPCIbusratherthanISAbuswiththedevelopmentofcomputerbustechnology．ThegreatestadvantageofPCIbusisthatthetransferrateishighcomparedwiththeISAbus．technologyThewhichisregardedasCPUonboardhassomeDigitalSignalProcessingadvantages，suchasfastinstructionexecution，highbu