基于PCI总线的大容量雷达数据采集系统的设计
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在实际的数据采集中，我们仅用到PCITarget和DMA两种数据传输模式，PCITarget用于对控制模块中的寄存器进行读写，用于采集方式的设定，DMA用于雷达数据的采集。
3．2 信号调理模块和模数转换模块
采用AD843构成的信号调理模块，对输入的雷达信号进行隔离限幅放大。经过调理后的雷达信号送到高速模数转换芯片AD9042AD的模拟输入端进行模数转换，模数转换时钟由控制模块产生。AD9042AD的模拟电源由DC－DC馈电，DC－DC输出电压的在线稳定度为1．25％，满足AD9042AD模拟电压稳定度5％的要求。AD9042AD是一种高速、高性能、低功耗的12位高速模数转换芯片；它采用两级转换模式，并以与CMOS兼容的模式输出二进制补码，＋5V供电，内部提供采样／保持电路以及参考电压；它的转换速率高达41MSPS。
3．3 FIFO模块
利用DMA方式进行数据传输时，接口芯片PLX9054内部用于数据缓冲的FIFO只有32 DWord大小，远不能满足高速连续大容量雷达数据采集的要求。所以，采用在LOCAL总线上外加FIFO的方法来增加用于数据缓冲FIFO的容量，我们采用的FIFO芯片IDT7206L12为16K×9位，所以每路要用两片IDT7206L12来构成16K×18位（只用了16位），两路共要用四片IDT7206 L12。
3．4 控制模块
Xilinx公司的CPLD器件XC95144XL采用了最先进的FastFlash技术，有144个宏单元，3200个门电路，并且具有在系统可编程（ISP）和信号延迟可预测特性，使得它很适合构成较复杂控制器件。在数据采集卡的开发中，采用XC95144XL作为控制模块。控制模块主要协调各个模块的工作，完成数据采集功能。控制模块除了实现数据采集的控制逻辑外，还在其中实现了分频、触发源选择、命令等一些控制和状态寄存器，通过对上述寄存器的读或写，进行数据采集工作方式设定。
由于PLX9054的LOCAL总线工作在C模式，所以XC95144XL经编程后的工作时序要满足C模式的要求。我们采用VHDL逻辑输入方式，利用Xilinx公司的配套软件Foundation Series 2．1对XC95144XL芯片进行编程。由于控制逻辑比较复杂，在编写控制模块的VHDL程序时，采用了分层设计的设计方法。
4 配套软件的实现
雷达数据的采集由数据采集卡在控制模块的控制下自动进行，这就为数据存储提供了有利条件，使主机在对PCI总线控制器和控制模块中的控制寄存器进行必要的初始化后，只进行数据存储工作，提高了数据实时采集与实时存储的速度。在数据采集软件的实现中，采用了DMA工作方式。具体工作过程为：当系统启动后，首先对采集卡进行检测，如采集卡存在则申请并分配系统资源，如内存、中断和DMA资源等，接着，对数据采集卡进行工作方式的设置，并且，启动DMA进行数据传输。在该程序中，以中断方式进行工作，即DMA先将采集的数据传输至主机内存中，当传输达到预定量时，采集结束，调用中断处理程序，将内存中的数据存储到硬盘中，生成雷达数据文件。数据采集软件流程如图2所示。
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