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基于FPGA的PCI数据采集卡设计

作者:时间:2013-08-22来源:网络

摘要 论述了基于设计,板卡实现了查询、中断和DMA等多种方式读取数据,可以实时采集数据、实现大容量数据的缓存,还有效地解决了对数据高速采集、传输的需求,设计采用实现数据采集控制逻辑,减少了开发周期,并可在线修改设计和进行设计升级。
关键词 ;数据采集

数字信号处理的出现改变了信息与信号处理技术,而数据采集作为数字信号处理的前期工作,在整个数字系统中起到关键性作用。

1 数据采集系统
数据采集是指从待测设备中自动采集信息的过程。图1显示了基于PC机的典型数据采集系统的各项组成部分。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/189530.htm

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选用PC机作为控制系统操作平台,为了能和外部设备通信,PC机提供了外置的USB、串口、并口及内置的ISA、等接口。PCI总线接口速度快、系统占用率低,有完备的即插即用管理体制,是目前计算机插卡式外设总线的事实标准。本文利用FPGA通过PCI接口芯片与计算机进行通信,FPGA外接FIFO存储器,A/D转换数据直接存储在FIFO中,实现了数据的高速采集与连续稳定数据流的输出。

2 数据采集硬件设计
PCI数据采集板卡的硬件整体框架如图2所示。

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2.1 PCI总线接口设计
PCI总线是一个地址/数据、命令/字节选择信号复用的总线。它采用主从信号双向握手的方式来控制数据的传输,其接口电路设计和传统总线接口电路设计有较大的差别,所以必须严格遵守PCI总线规范所规定的技术规范。本文采用PLX公司的PC19054作为PCI总线的接口控制器。PCI9054是专用的PCI接口芯片,它主要是将复杂的PCI时序转换为简单的时序。
2.2 FPGA设计
FPGA设计用超高速集成电路硬件描述语言(Very High Speed Integrated Circuit hardware Dessription Language,VHDL)实现,设计软件选用Quartus II。VHDL设计主要分为:总线读写设计,A/D控制设计,D/A控制设计,定时/计数器设计及DIO设计。

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关键词: FPGA PCI 数据采集卡

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