基于PCI總線結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、數(shù)據(jù)采集是水聲信號(hào)通信與處理的重要部分，其能完成對(duì)水聲系統(tǒng)各部分子系統(tǒng)的信號(hào)測(cè)試。一個(gè)性能良好、使用方便的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，將有利于水聲系統(tǒng)各試驗(yàn)的順利完成。本文源于“虛擬儀器”的思想，利用計(jì)算機(jī)充足的軟硬件資源，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于PCI總線結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本文設(shè)計(jì)完成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采樣頻率高達(dá)625kHz，能滿足現(xiàn)有所有可能的水聲設(shè)備數(shù)據(jù)采集的采樣率要求。該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)最多8個(gè)通道的并行采樣，且其采樣精度高、電噪聲小、實(shí)時(shí)采集、操

2、控方便。
　　 本系統(tǒng)通過(guò)PCI總線與上位機(jī)進(jìn)行通信與數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸速率快而且穩(wěn)定，這能保證采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多通道、高采樣率、實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)。本采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上主要包括3個(gè)部分：PCI采集板卡、PCI采集板卡基于Windows操作系統(tǒng)下的驅(qū)動(dòng)程序、采集系統(tǒng)顯示控制界面。其中，PCI采集板卡實(shí)現(xiàn)了AD數(shù)據(jù)采集與PCI總線接口通信。AD數(shù)據(jù)采集選用芯片AD7763實(shí)現(xiàn)，其采樣率和采樣精度較高，自噪聲低，很適合水聲信號(hào)的數(shù)據(jù)采集。PCI總

3、線接口通信選用芯片PCI9054實(shí)現(xiàn)，其包含的DMA數(shù)據(jù)傳輸功能很適合本采集系統(tǒng)。而本PCI采集板卡采用FPGA實(shí)現(xiàn)本地邏輯控制，從而完成了AD7763與PCI9054的接口控制、FIFO數(shù)據(jù)緩存的實(shí)現(xiàn)與存取控制。FPGA芯片選用Altera公司的EP3C25，其性價(jià)比高，且其豐富的邏輯資源，充足的I/O端口與內(nèi)部存儲(chǔ)單元滿足本PCI采集板卡的需求。另外，PCI采集板卡在Windows操作系統(tǒng)下的驅(qū)動(dòng)采用WDM式驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)。其滿足PC