高速多通道采样系统数据接口技术研究与实现

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1、＇：＇膠朵各种成丈資ＵＮＩＶ石ＲＳＩＴＶＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳｍ．．為＼＇－Ｖ哪／’Ｍ讀議酬．遍Ｉ一＂论文题目髙速多適道采样系统数据接曰技术研究与实现学科专化通信与信息系统学号耀２０１３２１０１０２２０：連化者姓名赵玉禅指导教师刘镶斧副搬ＶＩＨＨＨｎ独创性声明本人声明所呈交的学位论文畏本人在导师指导下进行的研究工作地方及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的夕ｈ论文

2、中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。日期：《年６月三么日：私玉作者签名＾论文使用授杖本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文和磁盘，的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件全允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的＾采用影印、缩印或扫描部或部分内容编入有关数据库进行检索，可＾＾。等复制手段保存、汇编学位论文应遵）（守此规定保密的学

3、位论文在解密后王：媒导师签名：务作者签名／＾２２■日日期：〇（年月２．１分类号密级注1UDC学位论文高速多通道采样系统数据接口技术研究与实现（题名和副题名）赵玉祥（作者姓名）指导教师刘镰斧副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业通信与信息系统提交论文日期2016.03论文答辩日期2016.05学位授予单位和日期电子科技大学2016年06月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchandImplementonDataInterfaceforHighSpeedMulti-channelSamplingS

4、ystemAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:Communication&InformationSystemAuthor:YuxiangZhaoSupervisor:Prof.lianfuLiuSchool:SchoolofCommunication&InformationEngineering摘要摘要信息技术的迅猛发展，使得数据采样系统的需求越来越强烈。在国防，民生，工业等领域，数据采样系统的身影无处不在。具有高采样率和强吞吐能力的高速采集系统拥有极其广阔

5、的发展前景。本文基于高速数据采集系统的开发，对采集系统的数据接口进行了进行了研究和实现。在整个社会迈向智能化的过程中，越来越多的设备与计算机相连，由计算机获取其数据并对数据进行存储、分析。而数据量的剧增，也使得对传输速度要求越来越高。在传输接口的选择方面，PCI-E总线接口无疑是目前最好的选择，它传输速度快，使用单-双工传输方式，并且向下兼容PCI接口。系统接口的稳定工作不仅与硬件的开发设计相关，驱动程序的有效支撑也至关重要。本文首先对计算机I/O总线的发展和PCI-E总线的特征进行介绍，对于在驱动程序的调试过程中使用到的PCI-E事务进行了解释。其次对Windows操作系统的

6、结构和驱动程序开发框架开发框架进行了分析和论述，介绍了驱动程序在Windows下工作的原理，探讨Windows操作系统中驱动程序的实现方法。再次，对高速数据采样系统的系统需求进行了需求分析，介绍了采样系统的整体结构和硬件设计，详细设计了采样系统的三种工作模式，并在此基础之上提出了接口驱动的设计流程。接着在深入研究Windows驱动实现的基础上，根据对驱动程序的设计要求，并且从驱动程序初始化，I/O请求处理、中断处理、DMA操作等方面出发介绍了采集卡驱动程序的实现过程。最后，针对高速数据采集卡的特点，提供了驱动程序的安装、测试方法，对各个模块的功能进行验证和测试。经过测试分析表明

7、，本文介绍基于高速数据采集系统的PCI-E接口技术的研究实现。能够很好地和数据采集卡相结合，成功实现了计算机对数据采集卡的控制和通过DMA方式将采集到的数据准实时传输至计算机并存储的功能。通过大量测试，验证所开发的驱动可以在Windows下稳定运行，具有较大的实用价值。关键词：PCI-E总线，接口驱动，WDF框架，DMA传输IABSTRACTABSTRACTThespeedydevelopmentofinformationtechnologyhasmadethedemandofdataacq