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基于PCI总线的轴角信号采集系统设计

作　者: 鸦明忠
导　师: 徐志良
学　校: 南京理工大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: PCI总线 PCI9054 数据传输 数据采集 EEPROM DDK
分类号: TP274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 213次
引　用: 3次
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内容摘要


高性能的数字采集技术是提高信号处理能力的关键。本文详细讨论了基于计算机PCI总线的高速数据采集系统的设计和实现，主要包括数据传输卡的系统设计、硬件实现、驱动软件开发以及轴角数据采集系统的设计。本文围绕PCI总线突出的数据传输能力，给出了数据传输系统的设计方案。介绍了总线控制器PCI9054的桥接作用、传输卡硬件设计、用可编程逻辑器件逻辑控制设计、EEPROM的配置以及总线的数据传输功能实现过程，然后在此基础上给出了轴角信号采集系统的设计，主要介绍了采集系统的各功能模块设计以及电路设计中一些关键问题。最后叙述了采用DDK开发包进行PCI设备驱动软件的开发。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
1. 绪论  7-10
  1.1 数据采集和计算机总线技术的历史和现状  7-8
  1.2 论文研究背景及意义  8-9
  1.3 论文研究内容和结构安排  9-10
2. PCI总线技术概述及其控制器的实现  10-21
  2.1 引言  10
  2.2 PCI总线简介  10-14
    2.2.1 PCI总线特点  10-12
    2.2.2 PCI总线的系统结构  12-13
    2.2.3 PCI总线的信号组  13-14
  2.3 PCI总线操作  14-17
    2.3.1 PCI总线时钟  14
    2.3.2 PCI总线命令  14-15
    2.3.3 PCI总线交易  15-17
  2.4 PCI接口控制器的实现  17-20
    2.4.1 PCI接口的实现方案选择  17
    2.4.2 接口芯片的选择  17-18
    2.4.3 专用接口芯片PCI9054  18-20
  2.5 小结  20-21
3. 基于PCI总线的数据传输卡设计  21-38
  3.1 引言  21
  3.2 传输卡系统结构  21-22
  3.3 数据传输卡的硬件设计  22-25
    3.3.1 PCI接口板  22-23
    3.3.2 控制逻辑板  23-25
  3.4 传输功能实现  25-31
    3.4.1 C模式下的目标模式(Target)传输  25-28
    3.4.2 DMA传输  28-30
    3.4.3 PCI9054内部寄存器访问  30-31
  3.5 传输卡控制逻辑VerilogHDL设计  31-33
    3.5.1 状态转换图的建立与编码  32-33
    3.5.2 用VerilogHDL描述状态机  33
  3.6 应用程序设计  33-34
  3.7 设计中的关键技术理解  34-37
    3.7.1 突发传输  34-35
    3.7.2 地址映射  35-36
    3.7.3 Big/Little Endian  36-37
  3.8 小结  37-38
4. 轴角信号采集系统  38-51
  4.1 引言  38
  4.2 系统结构  38
  4.3 功能模块的设计  38-49
    4.3.1 电源设计  38-39
    4.3.2 时钟设计  39
    4.3.3 模数转换模块  39-44
    4.3.4 FIFO缓存模块  44-45
    4.3.5 逻辑控制模块(Local端控制器)  45-47
    4.3.6 总线接口模块  47
    4.3.7 配置模块  47-49
    4.3.8 CPLD编程接口JTAG  49
  4.4 电路设计中的一些说明  49-50
  4.5 小结  50-51
5. PCI设备WINDOWS平台驱动开发  51-68
  5.1 引言  51
  5.2 Windows驱动开发模式  51-57
    5.2.1 常用开发模式简介  51
    5.2.2 WDM驱动开发模型  51-56
    5.2.3 PCI设备驱动特点  56-57
  5.3 驱动开发工具比较和选择  57-58
    5.3.1 DDK(Driver Development Kits)  57
    5.3.2 DriverStdio  57
    5.3.3 SDK(Software Development Kit)  57
    5.3.4 WinDriver  57-58
  5.4 使用DDK开发PCI总线驱动程序  58-67
    5.4.1 开发环境的建立  58-59
    5.4.2 PCI设备驱动程序组成  59-60
    5.4.3 PCI设备驱动程序设计  60-65
    5.4.4 驱动程序的安装  65-67
    5.4.5 驱动程序的调试  67
  5.5 小结  67-68
结束语与展望  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-72
附录A: 传输卡接口板电路原理图  72-73
附录B: 传输卡控制板电路原理图  73-74
附录C: 轴角信号采集系统电路原理图  74-75
附录D: VERILOGHDL源码  75-78

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统 > 数据收集和处理系统
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