【摘 要】
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测试系统需要处理的信号频率越来越高,要求数据采集卡的采样频率也相应提高.该文设计了基于PCI总线的高速大容量数据采集系统.系统包括硬件电路和测试软件两个模块,硬件电路
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测试系统需要处理的信号频率越来越高,要求数据采集卡的采样频率也相应提高.该文设计了基于PCI总线的高速大容量数据采集系统.系统包括硬件电路和测试软件两个模块,硬件电路根据软件发出的指令执行采集和存储操作,软件平台则驱动硬件电路和实现对数据的管理.采用AD9054实现模拟信号的量化,数据存于SDRAM中,缓存深度为32MBit.PCI接口芯片选用PCI9030;控制电路用复杂可编程器件(CPLD)实现.设计过程中采用自顶向下的模块化设计方法,用VHDL语言对电路进行描述,并在EDA工具下综合和仿真.为了解决地址、数据、控制信号的可靠同步问题,设计中采用状态机控制整个流程.SDRAM的控制涉及刷新、预充电、行列地址复用等复杂问题,为此专门设计了SDRAM控制模块.测试平台软件用于主机和板卡之间的通信,主要功能包括采样频率的设定;传达主机命令;设定采样参数;返回板卡的配置和状态信息;存储采样的原始数据;实时绘制采样数据曲线等.测试平台软件包括驱动程序和应用程序两部分.为了提高设计的灵活性,利用DDK开发驱动程序,VC++开发应用程序.设计中解决了以下关键技术问题:(1)采用SDRAM代替静态存储器(SRAM),显著增加了缓存容量;(2)用CPLD实现的控制电路提高了系统的集成度和可靠性;(3)利用DDK开发的驱动程序实现了采集系统与主机之间数据的可靠传送.经测试表明,数据采集系统达到了设计要求,具有较强的抗干扰能力,有效位数为7.02位.
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