PCIE高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的驅(qū)動及上位機(jī)軟件開發(fā).pdf

1、隨著鐵路的快速發(fā)展，高速鐵路列車的移動速度越來越快，移動無線通信網(wǎng)絡(luò)需要支持列車最高速度500km/h以及平均速度350km/h的狀況，因此數(shù)據(jù)采集及傳輸設(shè)備必須滿足高速度、大動態(tài)、高精度的要求。本文中高速數(shù)據(jù)采集卡應(yīng)用PCIE高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠滿足數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的連續(xù)和高速采集數(shù)據(jù)的要求，在醫(yī)療、航空、交通等領(lǐng)域也正呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。
　　高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要分為兩大模塊，即硬件部分和軟件部分。其中，硬件部分使用在線可

2、編程門陣列FPGA來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)幀的組裝與發(fā)送過程，軟件部分則使用面向?qū)ο蟮腃++語言來實(shí)現(xiàn)PCIE總線的驅(qū)動程序以及應(yīng)用程序（上位機(jī)）的開發(fā)。本文主要討論高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的具體軟件實(shí)現(xiàn)的方法與過程。論文提出了一種PCIE高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的驅(qū)動程序和上位機(jī)軟件的開發(fā)方案?；赑CIE總線的接口標(biāo)準(zhǔn)，利用DriverStudio、DDK以及VC6.0聯(lián)合開發(fā)工具，采用基于對象的C++語言，實(shí)現(xiàn)了PCIE總線設(shè)備的WDM式驅(qū)動程序和

3、應(yīng)用程序即上位機(jī)的開發(fā)，以及上位機(jī)界面的數(shù)據(jù)速率顯示功能。在Windows XP系統(tǒng)下，驅(qū)動程序能夠穩(wěn)定運(yùn)行。通過實(shí)際的檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的讀、寫速率可以達(dá)到1.3～1.5GB/s，較之其他的一些系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，但是仍有改進(jìn)的空間。本課題的研究需要對Windows系統(tǒng)下驅(qū)動程序的模型以及驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu)組成有較為深入的了解，在本文中，PICE的驅(qū)動程序?yàn)閃DM式驅(qū)動程序，需要對WDM式驅(qū)動程序模型的特點(diǎn)有較全面的了解;同時需

4、要熟悉應(yīng)用程序與驅(qū)動程序進(jìn)行通信的過程，熟悉應(yīng)用程序界面的設(shè)計(jì)代碼，熟悉如何使用面向?qū)ο蟮腃++語言來設(shè)計(jì)上位機(jī)界面中的各按鈕，并將其與硬件設(shè)備的操作相對應(yīng)。高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將硬件A/D采集來的數(shù)據(jù)經(jīng)過PCIE總線傳輸給應(yīng)用程序的上位機(jī)，上位機(jī)通過計(jì)算顯示數(shù)據(jù)的采集速率。
　　在不遠(yuǎn)的將來，PCIE總線將成為信號傳輸和數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的支撐技術(shù)。本文正是考慮了這一點(diǎn)，將PCIE總線技術(shù)應(yīng)用在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，為PCIE總線在數(shù)據(jù)采集