基于端到端的PXIe數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)系統(tǒng)研制.pdf

1、隨著計(jì)算技術(shù)日新月異的發(fā)展，包括微處理器速度的提高和固態(tài)記錄器容量的增加，極快地引發(fā)了數(shù)據(jù)的大爆炸。尤其是測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域?qū)τ跀?shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)系統(tǒng)的采樣率、存儲(chǔ)密度以及分辨率等提出了更高的要求。PXI Express總線作為PCI Express總線在儀器領(lǐng)域的擴(kuò)展，能夠加快數(shù)據(jù)流盤的數(shù)據(jù)存取速率，尤其是采用端到端的數(shù)據(jù)傳輸方式，更有效地提高了數(shù)據(jù)傳輸效率。鑒于此，本文研制了基于端到端技術(shù)的PXI Epxress高速數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)系統(tǒng)。

2、>　　本文首先根據(jù)系統(tǒng)的功能和技術(shù)指標(biāo)要求，制定了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。硬件設(shè)計(jì)中，采用 ADC08D1520作為核心芯片，實(shí)現(xiàn)雙通道/單通道采樣；采用 LMX2541SQ3030E提供高質(zhì)量、低抖動(dòng)的采樣時(shí)鐘；采用前端調(diào)理電路，使輸入信號(hào)滿足ADC的輸入要求；采用DDR2 SDRAM內(nèi)存條作為高速緩存；采用帶有PCI Express Endpoint Block硬核的FPGA實(shí)現(xiàn)PXI Express接口。選用帶有16片NandFlas

3、h的PXI Express固態(tài)記錄器作為存儲(chǔ)系統(tǒng)。邏輯設(shè)計(jì)中，采用Xilinx SelectIO技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)ADC高速差分?jǐn)?shù)據(jù)的接收；采用MIG IP核實(shí)現(xiàn)對(duì)DDR2 SDRAM的控制；采用PCI Express Endpoint Block硬核實(shí)現(xiàn)PCI Express協(xié)議，并在該基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了DMA引擎和端到端傳輸引擎。軟件設(shè)計(jì)中，采用LabWindows/CVI與NI-VISA設(shè)計(jì)了應(yīng)用程序與PXI Express接口驅(qū)動(dòng)程序。