基于fifo通道的pci总线数据采集系统分析与实现

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第3页300MSPS，分辨率8bit：MAXl00，采样速率250MSPS，分辨率8bit等。转换速牢低于60MSPS的常用高速A／D转换芯片有AD9058，采样速率50MSPS，分辨率8bit等。A／D芯片采样速率提高的同时，转换精度也大大提高了。并且近年来兴起的∑一AA／D转换技术能以较低的成本获取高分辨率，使分辨率高达16、24位。∑一纠／D转换器以很低的采样分辨率(1)位和很高的采样速率将模拟信号数字化，利用过采样技术、噪声整形和数字滤波技术增加有效分辨率。其内部含有自采样和跟踪电路，不需外加采样保持或跟踪保

2、持电路，从而提高了采样速率，降低了孔径误差。ADI公司的A／D7705／6、AD7723／2／I／0等为典型的16位∑一鲋／D转换器；典型的24位芯片有AD7714／5／6等【71。1．4数据采集系统中的数据传输与存储技术一般低速数据采集系统是通过软件查询和中断方式与主机交换数据，速度较高的系统用DMA(直接存储)方式传送数据。但是对于过高的采样频率，例如兆级以上，用CPU进行控制数据采集是办不到的(系统I／O读速度只有几百K)，因此高速数据采集系统在采集数据时对于系统CPU必须独立，有姥数掘采集系统在采集卡上放置处理速度高的单片机(一般用于数据

3、分析)，但最终必须满足系统CPU对采集数据进行处理和读取的同时，采集系统能够单独采集数据。解决的方案是先将数据存储到系统外部存储器，需要的时候再通过计算机接口电路的控制送往内存或存储器如硬盘，用于数据分析、波彤显示及信号处理等悼I。存储器可以选用高速FIFO芯片或SRAM。SRAM为静态存储器，需要地址泽码，才能将数据写入。FIFO为先进先出缓存器，不需要与主计算机地址相关的地址就可以存取数据【910J。1．5驱动程序开发由j：本次设计的数据采集系统是运行与Windows98平台上，所以必须丌发Windows下的设备驱动程序。在Windows平台

4、上，用户如果想控制硬件中堑：!!Q!旦丛垒垡耋边闷塑堡些些壑些堑逼迫虐塑塑鱼望塾猩空y兰望：虐塑西南交通大学硕士研究生学位论文第4页设备驱动程序是用来管理系统资源(硬件或软件)的可执行的而进制代码，一般以“VxD”为后缀名。VxD运行于RingO级上，在内存中的地址也是处在操作系统保护空间之内。通常用三种方法开发VxD：DDK、VtoolsD和WDM。Microsoft为丌发设备驱动程序提供了设备驱动程序工具箱(DDK)。但它提供的许多VMM服务都使用寄存器的调用方式，使得要用32位汇编代码编写VxD极不方便，因为需要对Wind9x体系内核结构相

5、当了解⋯】。VtoolsD是美国VireoSoftware公司出品的用于Windows虚拟设备驱动程序丌发的工具包，它包括一个可视化编程的VxD代码生成器QuickVxD、ANSIC运行库、VMM／VxD服务库、VxD的C++类库、实用工具及大量的实例。所写的代码可以用VisualC++或BorlandC++的32位C／C++编译器编译。VtoolsD的类库提供了VxD程序的类框架，绝大多数的VMM和VxDs的服务都可以通过类成员函数来实现。它还通过提供一组附加的类来简化一般的VxD编程任务。除了QuickVxD之外，VtoolsD提供的工具还包

6、括VxDLoad、VxDview等。VxDLoad通过命令行方式加载或卸载VxD，而VxDview则可以给出当前系统中所有已加载的VxD的状态信息。这两个工具在调试VxD的过程中起了重要作用㈣。1996年的WinHEC会议上，Microsoft宣布了一种新的Windows设备驱动程序模型一win32DriverModel(WDM)，这种设备驱动程序的模型是NT4KernelModeDriver+PowerManagement+Pnp，它是Windows2000的核心，驱动程j手的后缀名由“．VxD”改为“．SYS”。VxD最终将被WDM取代，因为

7、Windows系列与WindowsNT最终统一起来，VxD是Windows下的设备驱动程序，KMD(KernelModelDriver)是WindowsNT下的设备驱动程序，WDM将这两者统一起来了。西南交通大学硕士研究生学位论文第5厦第2章POI总线概述21PcI总线的特点PCI是先进的高性能的局部总线，可同时支持多组外围设备。PCI局部总线不受制于处理器，为中央处理器及高速外围设备提供一座桥梁，更可控制总线之间的数据传输，提高数据吞吐量。PCI采用高度综合化的局部总线结构，其优化的设计可充分利用今日最先进的微处理器及个人电脑科技，它可确保电脑

8、部件、附加卡及系统问的运作可靠，并能完全兼容现有的ISA／EIS,tv]vlicroChannel扩充总线¨31。总之，PCI局部总线具