首页 > 分享 > 曙海培训基地

曙海培训基地

花匠小妙招
2024-12-11 08:28

PCI数据采集卡另一关键问题是驱动程序的开发。设备驱动程序提供链接到PCI板卡的软件接口，文件扩展名为.SYS的动态链接库。在Windows98和Windows2000中，设备驱动程序必须根据Windows驱动程序模型（WDM）设计。设备驱动程序的关键是如何完成硬件操作，基本功能是完成设备的初始化、对端口的读写操作、中断的设备和响应及中断的调用，以及对内存的直接读写。

本设计应用KRF-Tech公司的Windriver来编写设备驱动程序，Windriver针对PLX和AMCC的专用接口芯片编写了API函数包，降低了开发难度。主模式操作包括PCI主设备存储器和I/O译码、PCI主设备存储器和I/O配置访问、PCI双地址周期访问、PCI主设备存储器写并无效等操作。

模式选择必须在PCI 9054成为一个PCI总线主设备之间主设备使能位（PCICR[2]）使能。另外，两个DMA通道都能编程实现8、16或32bit局部总线带宽；使能/使无效内部等待周期；使能/使无效局部总线突发传输；执行PCI存储器写并无效操作；设置PCI中断（INTA）或者是本地中断（LINT）等。从PCI到局部总一和从局总总线到PCI总线的DMA数据传输操作逻辑。

用户可以集中精力于应用设计，而不是调试PCI总线的接口，明显缩短了开发时间。本设计应用PLX公司的PCI9054实现总线控制器。
主模式操作就是允许本地的CPU访问PCI总线上的内存和I/O接口。址译码及命令译码，由于PCI总线可以采用正向方式和负向方式进行译码。成为高档机及高性能工作站外部件的基石。

PCI作为局部总线，一边与处理器和存储器总线接口；另一边为外设扩展提供了高速通道因此用户应视应用情况选择适当的译码方式。一般选择正向译码；为保证不会出现地址冲突，好采用全地址译码；命令信号线C/BE[0～3]必须能加译码。
数据采集是数字信号处理中非常重要的环节。对于不同的任务，数据采集要达到的技术指标也不相同。对于瞬态信号，雷达信号和图像处理都需要几MB/s甚至几十MB/s的超高速采集速率。

目前用于PC机的数据采集卡大部分是基于ISA总线的，这种结构的大缺点是传输速率太低，不能实现数据的实现高速传输。PCI总线推出后，以其突出的性能备受计算机和通信业界的青睐，将取代以往的总线，模式选择必须在PCI命令寄存器中使能给出，如PCI主设备存储器和I/O范围寄存器、PCI基址寄存器、主设备配置和命令寄存器等。

PCI 9054有一个强大的双通道分散/收集DMA控制器，支持PCI主机和适配器内存的高铲公安厅发传。两个独立的DMA通道能从局部总线到PCI总线和从PCI总线到局部总线传输数据。每个通道包括一个DMA控制器和一个专用双向FIFO。两个通道都支持块传输、分散/收集传输、应用或者不用EOT传输等

控制信号的产生。PCI总线上的数据传输基本上由FRAME、IRDY、TRDY和DEBVSEL 4根信号线控制，因此必须根据主从设备的忙闲情况相应产生这些控制信号。另外，PCI接口电路还应完成地址锁存及数据分离、命令锁存及字节选择信号分离的功能。值得注意的是：在设计这个功能时必须考虑到PCI规范中信号的负载能力。实现PCI总线控制器大体有两种方式：使用可编程器件和专用接口芯片。采用EPLD和FPGA等编程逻辑器件的优点在于其灵活的可编程性。专用芯片可以实现完整的PCI主控模块和目标模块接口功能，将复杂的PCI总线接口转换为相对简单的接口。

从模式就是允许PCI总线上的主控设备访问局部总线上的PCI 9054的配置寄存器或内存，支持突发和单周期动模式传输。PCI 9054通过16字长的PCI从设备读FIFO和32字长的PCI从设备写FIFO来支持从PCI总线到局部总线上的突发或单周期的存储器映射访问和I/O映射访问。PCI基址寄存器用来设定PCI存储器和I/O空间的地址。

33MHz、32位的PCI总线可以实现132MB/s的数据传输速率；64位的PCI总线性能加倍。开发以PCI总线为基础的数据采集设备是技术发展的必然要求。在实际工作中，利用PCI总线将采集数据直接传到系统内存，可有效解决数据的实时传输和存储，为信号的实时处理提供方便。从模式操作包括延时读操作、提前读操作等。
一种基于PCI总线的高速数据采集传输系统的实现，讨论了PCI总线控制器9054的性能及三种传输模式，提供了该系统的硬件实现和采用DMA传输方式实现数据传输的设计。
一个PCI接口电路应当完成以下几种功能：
地址产生电路。PCI的突发传输方式包括一个地址周期和若干个数据周期，因此在PCI接口电路中必须包含高速的地址产生部件，用于向后级应用电路提供连接的地址。