基于PCI總線結構的數據采集系統設計.pdf

1、數據采集是水聲信號通信與處理的重要部分，其能完成對水聲系統各部分子系統的信號測試。一個性能良好、使用方便的數據采集設備，將有利于水聲系統各試驗的順利完成。本文源于“虛擬儀器”的思想，利用計算機充足的軟硬件資源，設計實現了基于PCI總線結構的數據采集系統。本文設計完成的數據采集系統，采樣頻率高達625kHz，能滿足現有所有可能的水聲設備數據采集的采樣率要求。該數據采集系統可實現最多8個通道的并行采樣，且其采樣精度高、電噪聲小、實時采集、操

2、控方便。
　　 本系統通過PCI總線與上位機進行通信與數據傳輸，數據傳輸速率快而且穩(wěn)定，這能保證采集系統實現多通道、高采樣率、實時采集數據。本采集系統結構上主要包括3個部分：PCI采集板卡、PCI采集板卡基于Windows操作系統下的驅動程序、采集系統顯示控制界面。其中，PCI采集板卡實現了AD數據采集與PCI總線接口通信。AD數據采集選用芯片AD7763實現，其采樣率和采樣精度較高，自噪聲低，很適合水聲信號的數據采集。PCI總

3、線接口通信選用芯片PCI9054實現，其包含的DMA數據傳輸功能很適合本采集系統。而本PCI采集板卡采用FPGA實現本地邏輯控制，從而完成了AD7763與PCI9054的接口控制、FIFO數據緩存的實現與存取控制。FPGA芯片選用Altera公司的EP3C25，其性價比高，且其豐富的邏輯資源，充足的I/O端口與內部存儲單元滿足本PCI采集板卡的需求。另外，PCI采集板卡在Windows操作系統下的驅動采用WDM式驅動程序實現。其滿足PC