基于PXI总线的高速大容量数据采集系统

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1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要如今的武器装备测试系统需要处理的信号频率越来越高，且都采用了数字化设备，如对雷达、超声、飞行质谱等信号的采集都需要高速模数变换才能避免混叠。基于此要求，本课题为某国防大型武器测试系统研制并开发了两路基于PXI总线的100MHz采样频率的大容量数据采集系统。这在国防上具有重要的现实意义，同时也是提高我国武器装备水平的必要条件。(1)在对数据采集技术深入研究的基础上，针对高速大容量的特殊问题进行了深入的分析，并确立了总体方案。(2)采用最高采样频率为200MHz的AD9054实现

2、A/D转换，由高速静态RAMGS74108实现8MB的数据缓存。(3)控制电路采用了Altera公司的复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现，提高了系统的集成度和运行的可靠性。伪随机算法及同步状态机的运用则提高了系统的运行速度。文中给出了部分电路的VHDL实现方法及仿真结果。(4)采用PXI总线的接口方式，提高了数据的吞吐能力。接口芯片采用了PLX公司的PCI9030(5)驱动程序及应用程序使用LabWindows/CVI编写，简化了软件的开发过程。文中较为详细的介绍了使用LabWindows/CVI开发PXI总

3、线设备驱动程序的过程。最后通过系统的测试，各方面都达到了预期的指标，有效位数为7.24,能够满足课题需要。关键词数据采集:PXI总线;复杂可编程逻辑器件;VHDL语言;驱动程序哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThefrequencyofthesignalwhichneedtobeprocessedwithdigitalinstrumentinthemeasuresystemoftheadvancedweaponequipmentismoreandmorehigher.Inordertoavoid

4、aliasingdistortion,thehighfrequencysignals,forexamplethesignalsofradar,supersonic,massspectraofflightetc,shouldbeconvertedtodigitalsignalsinthespeednolessthan100MHz.Basedonthis,onehighspeeddataacquisition(DAQ)systemwiththesamplingrateof100MHzandtwotunnelswh

5、ichcomesfromonelarge-scalemeasuresystemofnationalweaponequipmentisresearchedanddesigned.Itisveryimportantinthenationaldefenceandalsoitistheessentialconditionofimprovingthenationalweaponequipment.(1)0nthebaseoffullunderstandingofthedataacquisitiontechonology

6、Analysethespecialquestionofhighspeedandlargecapacityofbuferstoragedeeply,thenestablishtheoverallscheme.(2)TheAD9054withthesamplingfrequencyof200MHzisusedtorealizetheA/DconversionandthehighspeedstaticRAMGS74108isusedforcache.(3)ComplexProgrammableLogicDevice

7、(CPLD)ofAlteraCorpisusedinthecontrolcircuitinordertoimprovethesystematicintegratedlevelandrunningdependability.Theuseoflongpseudo-randomsequenceandsynchronousstate-machineisinfavoroftherunningspeed.(4)TheadoptofPXIbusintheinterfaceimprovesthehandlingcapacit

8、yofthedata.PCI9030ofPLXCorpisusedforinterface.(5)ThedriverandapplicationprogramaredesignedandcodedwithLabWindows/CVI.TheprocessandmethodofdesignofdriverandapplicationforequipmentsbasedonPXIisintroduced