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在军、民用工业自动化领域中,运用的基于ISA总线的数据测控系统,因其带宽窄、数据传输速率低等不足逐渐成为制约工业发展的瓶颈,随着高速CPU的出现将逐步被淘汰。同时,有关PCI总线的测控系统逐渐成为研究的热点,但基于DSP的PCI卡却很少。于是,可借助高速、高性能的数字处理器DSP成熟的技术来开发高速PCI测控系统,这样,可以降低成本,减少占机时间,增加板卡的灵活性,并可实现脱机并行工作,大大提高了系统性能,实现了数据的高速传输和实时处理。因此,为迎合工业发展的需要,加快开发基于DSP的高速PCI总线测控系统十分必要。
论文首先在阐述PCI总线协议的基础上,提出一种基于DSP的PCI总线测控系统的设计思想。然后对PCI总线接口的实现方法进行论证,最终选用了PLX公司的PCI9054作为系统的接口芯片,并根据其特点,设计并制作了整个测控系统的硬件电路。采用了Altera公司的CPLD作为沟通DSP、FIFO与PCI设备之间的桥梁,充分利用CPLD中I/O资源丰富,用户可自定制逻辑的优势,来帮助完成DSP与PCI设备之间的通信任务,以及对FIFO的读写控制等。另外,阐述了新型的WDM驱动程序的模式、开发工具及过程,编写了基于WindowsXP的WDM设备驱动程序,使得整个测控系统能够被PC机识别并顺利运行。最后编写了Win32应用程序测试整个系统,实现数据的向上传输和控制命令的实时下达,证实了系统硬件电路和驱动程序工作正常,DMA数据传输结果正确。
所设计的数据测控卡经过测试,性能良好,达到了设计要求。