多通道数据采集记录系统

多通道数据采集记录系统

摘   要

随着电子科技和计算机技术的飞速发展，数字技术应用越来越广，而现实生活中存在的物理信号大都是模拟信号。因此，将模拟信号转化成数字信号是进行信号分析和处理的首要前提。该系统就是将采集到的模拟信号转化成计算机能识别的数字信号，再将其进行存储记录的。

本文分别介绍了该方案的硬件设计和软件。确定了硬件的设计方案，包括芯片选型、电源设计、时钟设计、存储容量及速度的选择等。绘制硬件原理图和PCB板，完成调试。然后，论文对设备驱动程序的设计及实现进行了研究。同时介绍了数据记录模块的设计原理,组成及实现。

关键词：数据采集;PCI; DSP;数据记录

目    录

1 绪论 1

1. 1 研究意义 1

1. 2 系统总体方案 1

1. 2. 1 系统构成 1

1. 2. 2 主要功能 2

1. 3 设计内容 2

2 PCI总线与接口实现 3

2. 1 数据采集与记录系统的总线要求及选择 3

2. 2 PCI总线 3

2. 3 PCI总线特点 4

2. 4 PCI总线信号 4

2. 5 PCI总线操作 6

2. 5. 1 PCI总线命令 6

2. 5. 2 PCI总线的传输协议 9

2. 6 PCI接口的实现的方法 14

2. 7 本章小结 14

3 数据采集记录系统的硬件设计 15

3. 1 数据采集设计模块 15

3. 2 模数转换设计模块 16

3. 3 数据记录模块设计 18

3. 4 PCI接口设计模块 18

3. 4. 1 PLX9054与PCIBUS接口 20

3. 4. 2 PLX9054与EEPROM接口 20

3. 4. 3 PLX9054与LOCALBUS接口 21

3. 5 逻辑控制设计模块 23

3. 6 系统电源设计模块 24

3. 7 实时处理设计模块 24

3. 7. 2 TMS320VC5402时钟、电源、复位设计 26

3. 8 电路板设计 28

3. 9 本章小结 29

4 数据采集系统的软件设计 30

4. 1 软件总体框架及流程 30

4. 2 数据采集记录系统的VHDL语言实现 31

4. 2. 1 VHDL语言简介 31

4. 2. 2 VHDL语言的应用 31

4. 3 系统的性能测试 36

4. 4 本章小结 36

结论 37

致谢 38

参考文献 39

附录 英汉翻译 41