基于PCI-E总线技术的光纤通道航电数据采集系统设计

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基于PCI-1712的高速数据采集系统设计

ＡｂｔａｔＡａａｃｕｓｔｏｓｓｅｏａｏｓｉｓｇａｗｔｈｇｓｅｄａｅｏＣ一７１Ｃｒｉｉｔｏｓｒｃ：ｄｔａｑｉｉｉｎｙｔｍｆｃｕｔｃｉｎｌｉｈｉｈｐｅｂｓｄｎＰＩ１２ａｄｓｎｒ —
的数据采集系统。传统的计算机使用ＩＡＳ总线，其不仅传输速度慢，传输数据量小，而且系统移植性差，在现代计算机中
多使用ＰＩＣ总线，其具有即插即用、功能强大、使用方便等特
点。因此，本次设计利用ＰＩ总线技术，Ｃ通过使用研华公司提供的ＰＩ１１数据采集卡，实现对声音信号的高速采集，Ｃ一７２来
ｗｈｉｃｃｂｗｉｈａｎｅｄｅｌｙａｐｐｅｄｎａｒｉｕｓｌｉｉｖｏｈｉｇ－ｓｅｄａｔａｑｕｉｔｎｈｐｅｄａｃｓｉｉＯｆｉｄ．ｅｌ
Ｋｅｗｏｄｙｒｓ：ＰＩ１１Ｃ一７２：ＤＡ；ＨｇｐｅａａＡｑｉｉｉｎＣ十ＢｉｄｒＭｉｈＳｅｄＤｔｃｕｓｔｏ；＋ｕｌｅ
（ｅａｔｅｔｏｎｏｍｔｏｎｉｅｒｎ，ＮｎｈｎａｇｏｇＵｉｅｓｔ，ＪａｇｉＮｎｈｎ３０３ＤｐｒｍｎｆＩｆｒａｉｎＥｇｎｅｉｇａｃａｇＨｎｋｎｎｖｒｉｙｉｎｘａｃａｇ３０６）
李锦王琪宫明广江民俊王磊
ＬｉＷｎｉＧｎｉｇｕｎＪａｇＭｎｕＷｎｅｉＪｎａｇＱｏｇＭｎｇａｇｉｎｉｊｎａｇＬｉ

基于PCI-E总线的多功能同步数据采集卡设计

基于PCI-E总线的多功能同步数据采集卡设计基于PCI-E总线的多功能同步数据采集卡设计摘要：随着科技的不断发展和应用领域的不断扩展，对高性能、多功能的数据采集卡的需求也越来越大。

本文提出了一种基于PCI-E总线的多功能同步数据采集卡设计方案，采用高速数据传输和同步采样技术，实现了对多种信号的高清晰度采集和处理。

1. 引言数据采集卡是一种广泛应用于各个领域的电子设备，用于采集和处理各种信号，如模拟信号、数字信号、视频信号等。

随着科技的发展和应用领域的不断扩展，人们对数据采集卡的需求也越来越高。

本文基于PCI-E总线的数据采集卡设计，旨在实现高性能、高可靠性和多功能的数据采集和处理功能。

2. 系统设计2.1 总体架构本系统的总体架构由PCI-E接口模块、时钟同步模块、高速数据采集模块、FPGA数据处理模块等组成。

PCI-E接口模块将数据采集卡与主机之间的数据传输实现，时钟同步模块用于实现各个模块之间的同步采样，高速数据采集模块负责高速采集各种信号，FPGA数据处理模块用于对采集到的数据进行处理和分析。

2.2 PCI-E接口模块PCI-E接口模块是数据采集卡与主机之间的数据传输通道，通过PCI-E总线实现高速数据传输。

在设计中，选择了PCI-E 3.0 x4作为数据采集卡的接口标准，以满足高速数据传输的需求。

2.3 时钟同步模块为了实现各个模块之间的同步采样，需要设计一个时钟同步模块。

该模块主要包括一个高精度的时钟源和时钟分频模块。

通过时钟源产生的时钟信号，经过分频模块分频后，分别作为各个模块的时钟输入。

通过时钟同步模块，实现了数据采集模块和数据处理模块之间的同步采样。

2.4 高速数据采集模块高速数据采集模块是数据采集卡的核心模块，负责采集各种信号。

该模块包括模拟信号采集电路和数字信号采集电路两部分。

模拟信号采集电路使用高精度的ADC芯片，能够实现高清晰度的模拟信号采集。

数字信号采集电路使用高速采样芯片，能够实现高速的数字信号采集。

基于PCI-E总线接口高速数据传输系统的关键电路研究设计

基于ＰＩ总线接口高速数据传输系统的关键电路研究设计Ｃ— Ｅ
文章编号：０３５５（０００－０６０１０－８０２１）５０５－３
基于ＰＩＥ总线接口高速数据传输系统的关键电路研究设计Ｃ—
ＴｈｅＫｅｏＣｉｃｔＤｅｉｎｔｔＨｉｈ— ｐｅｔａｓｉｓｏｙｔｍｙｔｒｕｉｓｇｈａｇｓｅｄＤａａＴｒｎｍｓｉｎＳｓｅｂｓｄｏａｅｎＰＣＩＥＳＩｅｆｃ — ＢＵｎｔｒａｅ薄丽萍张永梅杨翠虹（中北大学电子与计算机科学技术学院太原００５）３０１
ＣＵ，速的内存和示卡，至１Ｇｂｓ和１ｂｓＰ高甚／０Ｇ／
１ＰＩｘｒｓ线的特点与优势Ｃｐｅｓ总Ｅ
ＰＩＥｐｅｓ迅速得到业界的承认，被公认为Ｃｘｒｓ并下一代总线标准。它具有鲜明的技术优势，并可以全面
００５）３０１（中北大学仪器与动态测试教育部重点实验室太原
【摘要】对ＰＩ总线技术进行了改进，进后的ＰＩＥ除具有原有总线技术的特点外还具有一些新的特点：串Ｃ改Ｃ—
行差分接口；传输速率达到了２５ＧＴ／；具有多种传输模式；高级ＲＡＳ．ｓ，支持热插拔。ＰＩＰＩｘｒｓＣ和Ｃｐｅｓ相Ｅ
解决ＰＩ线技术所面临的种种问题。这种新的总线Ｃ总

基于PCI Express总线的数据处理与传输卡的设计与实现

ＷＡＮＧＤａｌｉＷＡＮＧＢｉ —ｅ，ｎ
（ｎｔｕｅｏｎｏｍａｉｎＥｇｎｅｉｇｎｏｍａｉｎＥｇｎｅｉｇＵｎｖｒｉＩｓｉｔｆＩｆｒｔｎｉｅｒｎ，Ｉｆｒｔｎｉｅｒｉｅｓｔｔｏｏｎｙ，Ｚｅｇｈｕ４００ｈｎｚｏ５０２，Ｃｉａｈｎ）
ｓｆｒｅｉｅａｉｙｔｍｓｈｓｐｐｒｐｅｅｔｅｉｎｏｏｔｅｄｆｎｄｒｄｏｓｓｅ，ｔｉａｅｒｓｎｓａｄｓｇｆＰＣＩＥｘｒｓｎｅｆｃｉｃｉｕｉｚｎｗａｐｅｓｉｔｒａｅｃｒｕｔｔｌｉｇｉＶｉｔｘＸ５ｒｅ５Ｓ０ＴＦＰＧＡ，ａｄａＦＰｎＧＡｎａｄＤＳＰｃｒｏｉｎｌｐｏｅｓｎｎｒｎｆｒｉｇｉｅｌｅａｄｆｒｓｇａｒｃｓｉｇａｄｔａｓｅｒｎｓｒａｉｄ．ｚ
ＡｂｔａｔＴｏｓｔｆｈｅｕｒｍｅｔｏｉｎｌｅｌｔｅｒｃｓｉｇａｄｉｈｓｅｄｒｎｆｒｉｇｎｓｒｃ：ａｉｙｔｅｒｑｉｅｎｆｓｇａｒａ —ｉｐｏｅｓｎｎｈｇ — ｐｅｔａｓｅｒｎｉｓｍ
摘要：对软件无线电系统中数据实时处理和高速传输的需要，用ＶｒｘＸ０ＰＡ设针使ｉｅ５Ｓ５ＴＦＧｔ
计了ＰＩｘｒｓ口电路，设计实现了ＦＧＣｐｅ接Ｅｓ并ＰＡ和ＤＰ组合的数据处理与传输卡。该卡将经Ｓ

PCI-e高速数据采集卡的驱动与上位机软件设计

PCI-e高速数据采集卡的驱动与上位机软件设计孙文硕;赛景波【摘要】为了解决采集卡与上位机之间的海量数据传输问题,结合自行开发的高速数据采集卡,提出了一种基于PCI-e高速数据采集卡的设备驱动与上位机软件的开发方案.该方案对使用WinDriver开发设备驱动的开发步骤以及DMA传输的实现方法进行了介绍,对利用LabWindows/CVI设计上位机软件的方法予以阐述,并利用DLL动态链接库解决了采集卡与应用程序之间的通信.实验结果表明,在PCI-e X1链路下,数据采集速度可达到182MB/s,能够满足高速数据采集的要求.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2015(038)005【总页数】5页(P1126-1130)【关键词】高速数据采集;设备驱动;PCI Express;WinDriver;动态链接库【作者】孙文硕;赛景波【作者单位】北京工业大学,电子信息与控制工程学院,北京100022;北京工业大学,电子信息与控制工程学院,北京100022【正文语种】中文【中图分类】TP919EEACC：7210Gdoi：10.3969/j.issn.1005-9490.2015.05.030随着电子技术的高速发展，对数据采集的要求迅速提高。

在实际应用中，海量数据的信息处理、高帧频图像的数据采集以及在线视频的实时显示的实现，均需要以高速率的数据传输作为前提［1］。

如何实现海量数据的高速、实时传输是采集系统设计中需要解决的主要问题。

高速数据采集卡是数据采集和处理的硬件前端，通过总线接口与PC机进行数据通信。

传统的PCI总线不能满足高带宽传输，需要寻求一种新的总线协议，因此出现了PCI Express总线，即PCI-e总线。

PCI-e总线是取代PCI总线的新一代总线技术，采用了点对点串行连接，为每个设备分配独享的通道带宽，充分保证了每个设备的带宽资源，仅X1通道的单向传输速度可达2.5 Gbit/s，并有很大的拓展空间，能够满足海量数据传输的要求［2-3］。

《2024年基于FPGA的PCIE总线接口和光纤通信模块设计》范文

《基于FPGA的PCIE总线接口和光纤通信模块设计》篇一一、引言随着信息技术的飞速发展，数据传输的速度和效率成为了系统性能的关键因素。

FPGA（现场可编程门阵列）以其高度的可定制性和并行处理能力，在高速数据传输和处理领域得到了广泛应用。

本文将详细介绍基于FPGA的PCIE总线接口和光纤通信模块设计，探讨其设计原理、实现方法和应用前景。

二、PCIE总线接口设计1. 设计原理PCIE（Peripheral Component Interconnect Express）总线是一种高速串行计算机扩展总线标准，具有高带宽、低延迟、支持即插即用等特点。

FPGA作为PCIE设备的核心控制器，需要设计相应的接口电路以实现与主机的通信。

2. 实现方法在FPGA中，PCIE总线接口的设计主要包括物理层设计、数据链路层设计和事务层设计。

物理层设计负责信号的收发和电气特性的匹配；数据链路层设计负责数据的封装、解封和流控制；事务层设计则负责处理数据传输过程中的各种事务请求。

3. 优势与挑战PCIE总线接口的设计具有高带宽、低延迟、可扩展性强等优势，能够满足高速数据传输的需求。

然而，设计过程中也面临着诸如信号完整性、电磁兼容性、时序约束等挑战。

需要通过合理的电路设计和严格的时序分析来确保系统的稳定性和性能。

三、光纤通信模块设计1. 设计原理光纤通信模块利用光信号在光纤中传输信息，具有传输距离远、传输速度快、抗干扰能力强等优点。

在FPGA系统中，光纤通信模块负责与外部设备进行高速数据传输。

2. 实现方法光纤通信模块的设计包括光模块和电模块两部分。

光模块负责将电信号转换为光信号，并通过光纤进行传输；电模块则负责将光信号转换为电信号，并与FPGA进行通信。

在FPGA中，需要设计相应的接口电路和协议栈来实现与光纤通信模块的通信。

3. 关键技术光纤通信模块设计的关键技术包括光模块的选择与配置、电模块的电路设计、光纤传输协议的制定等。

基于IP Core和Windriver的PCI光纤数据采集卡的设计

基于I P Core 和W indriver 的PC I 光纤数据采集卡的设计刘　剑1,左锦波1,陈建军2　(1.南京信息工程大学电子与信息学院,江苏南京210044;2.南京船舶雷达研究所,江苏南京210003)摘　要:PC I 总线作为高性能的并行总线,在数据采集有着广泛的应用。

本文在深入掌握PC I 总线的基础上,利用Xilinx I P 核的方法设计出数据采集卡,用W in D river 实现了采集卡的驱动设计。

通过DLL 和内核驱动程序,应用程序实现了与数据采集卡的通信。

关键词:FPG A ;PC I ;W inD river 驱动;DLL中图分类号:TP31115　文献标识码:A 文章编号:1009-0401(2008)03-0065-04The design of an optical fiber data acquisiti on cardbas ed on I P Core &W indriverL I U J ia n1,2,ZUO J in 2bo1,2,CHEN J ia n 2jun2(1.N an jing un iversity of Inf o r m a tion Science an d Techno logy ,N an jing 210044Ch ina;2.N a n jing M a rine Ra dar I n stitue,N an jing 210003,Ch ina )A bstra ct:A s a high 2perf or m ance parallel bus,the PC I bus has a wide app lica tion in data acquisiti on.B ased on the study of the PC I bus,a data acquisiti on ca r d is designed thr ough the Xilinx I P Core,and the card drive is designed via the W indriver .W ith the aid of the DLL and the kernel drive rs,the ap 2p lica tion p r ocedures can have comm unica tion with the da ta acquisition card .Keywor ds:FPG A ;PC I ;W inD river ;DLL1　引　言P C I 总线是由I ntel 公司提出的一种外设部件互联的总线,是一种地址线和数据线复用的高性能的32/64总线,而这种高性能主要体现在:若工作频率为33MHz,总线宽为32位,则理论值的传输速率为132MB /s;并且PC I 总线支持D MA 的事物模型,即在数据传输过程无需CPU 的参与就可以在一个突发总线周期内完成一块数据的传输。

基于PCI Express总线的数据传输卡设计

ＤｅｓｉｇｎｏｆＤａｔａＴｒａｎｓｆｅｒＣａｒｄＢａｓｅｄｏｎＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓＢｕｓ
ＺＨＥＮＧｕｏ－ｙｏｎｇ，ＷＥＩＹｉ－ｒａｎ，ＳＨＡＮＹａｎ－ｈｕ，ＪＩＡＯＸｉｎ — ｑｕａｎ
（ｎ￡ｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＮｔａｉｏｎａｌＫｅｙＬａｂｏｒｔａｏｒｙｆｏｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮｏｔｈＵｎｉｖｅｒｃｉｔｙｏｆＣｈｉｎａＫｅｙＬａｂｒｔａｏｒｙｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｔａｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＤｙｎａｍｃｉＭｅｓｕａｒｅｅｎｍｔ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００５１，Ｃｈｉｎａ）
基于ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ总线的数据传输卡设计
甄国涌，卫一然，单彦虎，焦新泉
（中北大学电子测试技术国家重点实验室，仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原０３００５１）
摘
要：针对外部设备与计算机之间的数据高速传输问题，利用ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ总线技术设计了ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ数据
回波信号进行实时采集和海量存储，存储容量达１００ＧＢ以上。要将如此大批量、未经压缩处理的数据在短时间内上传至计算机进行分析，不可避免地要面临高速数据传输的问题。新一代ＰＣＩ标准ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ属于串行协

基于PCIe总线的高速数据采集卡设计与实现

ａｒｅ
ｄｅｓｉｇｎ，ｈａｒｄｗａｒｅ
ｉｎｔｅｒｆａｃｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｐｒｏｇｒａｍｏｆｔｈｅ
ｑｕｉｓｉｔｉｏｎｃａｒｄｔｒａｎｓｆｅｒ
ｓｔａｔｅ
ａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄｍａｉｎｌｙ，ａｎｄｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄＤＭＡｄａｔａ
模拟输入信号１模拟输入信号２
需要进行灵活的配置，并且ＰＣＩｅ高带宽优势明显。本设计使用Ａｈｅｒａ公司ＣｙｃｌｏｎｅＩＶＧＸ系列的ＦＰ— ＧＡ芯片ＥＰ４ＣＧＸ３０ＣＦ２３Ｃ８。该芯片集成了ＰＣＩｅＩＰ硬核模块，实现×４通道的ＰＣＩｅ接口。ＩＰ核采用分层结构，即分别为物理层、数据链路层、传输层和用户应
１
收稿日期：２０１２—０６—０１基金项目：辽宁省教育厅高校科研计划项目（ＬＳ２０１００３２）；中央高校基本科研业务费专项资金资助（ＤＵＴ１０ＪＲｌ４）作者简介：李木国（１９５３一），男，辽宁庄河人，教授，主要研究方向为网络运动控制、图像测量等；黄影（１９８７一），女，吉林松原人，硕士，主要研究方向为数据采集接口技术。
３．２
… ～一
３２－ｂｉｔ中断服务０ｘ２为允许ＰＣＩｅ产生中断；０ｘ３为ＤＭＡ寄存器传输结束中断
。如８誓盏甚鬻输寄存器每传送一个双字地址自删Ⅱ４
～～
。．
３２一ｂｉｔ
ＤＭＡ传输每传送一个双字自动减４，直到减为０，
ＭＢ
字节寄存器ＤＭＡ传送一次最多为２
… …～
３２－ｂｉｔ
ＤＭＡ传输ＯｘＯｌ：ＤＭＡ读操作（Ｐｃ机到ＦＰＧＡ端）；Ｏｘｌ００：ＤＭＡ写操作（ＦＰＧＡ端到Ｐｃ机）
发挥ＰＣＩｅ高带宽的优势，在ＦＰＧＡ内部开辟了深度为１２８ＫＢ的ＦＩＦＯ缓存空间用于缓存Ａ／Ｄ采集的数据，上位机获得数据时可以通过ＤＭＡ方式传输。本文所设计的采集卡的关键技术集中在ＰＣＩｅ的ＤＭＡ实现上，本节将讨论ＰＣＩｅ传输时数据包的ＴＬＰ结构以及基于ＦＰＧＡ实现的ＰＣＩｅ的ＤＭＡ写操作核心状态机的设计与实现。

基于单片机的PCI总线通信功能设计

基于单片机的PCI总线通信功能设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：郑州大学毕业设计（论文）题目：基于ARM的PCI总线通信功能设计指导教师:职称:学生姓名：学号:专业：院（系）：完成时间：2011年5月25日年月日摘要本文详细介绍了基于AT91RM9200单片机的PCI总线通信功能的设计，包括硬件设计和软件设计两部分.通信功能的设计着重于单片机与上位机之间通过PCI总线进行的数据传送.本次设计在于用比较容易掌握的单片机来实现PCI控制器的功能，在PCI总线的简单运用场合，大大简化了设计的复杂程度。

设计的实现是利用单片机的I/O口与PCI 总线的控制信号线以及地址/数据信号线等直接相连，用对单片机的编程来控制数据的传输.文中介绍了PCI总线的基本概念，一些重要信号的定义，以及PCI总线事务的时序。

单片机部分介绍了型号的选择，选择了AT91RM9200单片机的理由和AT91RM9200单片机的基本知识.本次设计选择AM29LV160和57V561620作为AT91RM9200外接存储器。

设计的结果是成功的完成了原理图绘制和PCB版图的设计，和实验仿真。

关键词：PCI总线单片机AbstractThis paper introduces in detail the communication function design of the PCI bus based on AT91RM9200 MCU， including hardware design and software design。

Communication function design focuses on the data transfer between SCM and PC by PCI bus。

The design is to use MCU to realize the function of PCI controller,which is easier to master。

基于PCI的双通道高速数据采集累加系统

ＤｕＸｕｆｎＷｕＪｅｅｅｇ，ｉ
Ｓ
（ｓＥｌｃｒｎｃｂｒｔｒＵｎｖｒｉｙｏｃｅｃＦａｔｅｔｏｉｓＬａｏａｏｙ，ｉｅｓｔｆＳｉｎｅ＆Ｔｅｈｏｏｙｏｉａ，ｆｉ３０６ｃｎｌｇｆＣｈｎＨｅｅ，２０２，Ｃｈｎ）ｉａ
数加，且通过双通道Ａ／交替采样提高采样率。同时介绍了双通道Ａ／同步的一种简单实现方法，出了一种并ＤＤ给
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于ＦＧＡ的高性价比累加方案，Ｐ分析了累加操作ｑ数据对齐、存、并以及多时钟域传输的难点，后给出－缓合最
杜学峰武杰
（国科学技术大学快电子学实验室，肥，３０６中合２０２）
摘要：绍了一种基于ＰＩ双通道高速数据采集累加系统。它能够在高速采集的同时通过ＦＧＡ实现实时累介Ｃ的Ｐ
维普资讯
第２卷第３１期２００６年９月
Ｖｏ．１．１２ＮＯ３
Ｓｅｐ．２００６
文章编号：０４９３（０６０３７０１０ — ０７２０）３０６ — ４
基于Ｐ的双通道高速数据集累加系ＣＩ采统
Ｓ
集．叫
与。处Ｐ０ｎ ຫໍສະໝຸດ 。ＤｕｌＣｈｎｎｌＨｉ－ｅｄＤａａＡｃｉｉｉｎａｄＡｃｕｕａｉｎａ＿ａｅｇｈ－＿ＳｐｅｔｑｕｓｔｏｎｃｍｌｔｏＳｓｅＢａｅｎＰＣＩｙｔｍｓｄｏ

基于PCI总线的多功能可定制数据采集系统

航空电子总线技术是航空电子系统的关键技术之
一
层和数据采集应用软件层。硬件层实现硬件之间的电气连接，动层直接对硬件进行相关操作，驱操作系统层对硬件进行管理，屏蔽硬件之间的不同点，为应用程序
ｔｐｄｗｎａｄｍｏｕａｔｏｓａｅｄｓｇｅ；ｈｅｅｈｏｏｉｓｓｃｓｍｕｉｒａｉｇｍｕｔｖｅ，ｏｂｅｏ — ｏｎｄｌｒｍｅｈｄｒｅｉｎｄｔｅｋｙｔｃｎｌｇｅｕｈａｈｔｅｄｎ，ｌ — ｉｗｄｕｌｈｉｃｃｅａｄＴｅｈｒｃｎｒｌａｅｕｅ．ｈｓｄｔａｈｒｇｓｓｅｈｓａｑｉｉｏａｋａｄＩＤｃｓｍｉａｌａｈｎｅｃａｔｏｔ，ｒｓｄＴｉａａｇｔｅｎｙｔｍａｃｕｓｉｎｔｓｏｉｔｎＣｕｔｚｂｅｏ
ＭｕｔｆｃｉｎｎｓｏｉａｌｔａｈｅｉｇＳｙｔｍｓｄｏＰＣＩＢｕｌｉｕｎｔｏａｄＣｕｔｍｚｂｅＤａａＧｔｒｎｓｅＢａｅｎｓ
Ｈｉｏｄｎ，ＨＩｈｎ－ｎＬａ —ｏｇＡＮＸａ —ｏｇＺＡｅｇｊ，ＵＹｎｈｎＺｕ
ｍｏｕｅｄｔｎｌｓｓａｄｐｒｃｓｉｇｍｏｕｅａｄｒｃｒｉｇｄｔｎｇｍｅｄｌｆｔａａｇｔｅｎｔｄｌ，ａａａａｙｉｏｅｓｎｄｌｎｏｄｎａａｍａａｅｎｔｍｏｕｅｏｎｅｈｅｄｔａｈｒｇｗｉｉｈ

基于PCI总线的多通道多频率实时数据采集系统

到无限长的连续数据。由于本系统要求连续地显示信号波形，种模式就不能满足需要．这采用双缓冲模式则很好地解决了这个问题。双缓冲模式下，采集数据用环状缓冲区，据写到缓冲区结尾处就回到开始部数分继续写，冲掉旧的数据。在逻辑上，这块缓冲区被分成相等长度的两段。其工作过程如图２所示。
示
图１直流电机数据采集系统结构圈
２多通道多频率实时数据采集系统的软件设计２１双缓冲技术．
一
般的单缓冲模式一次只能采集一定长度的连
续数据到计算机缓冲区里，种模式易于实现，时这同
还能发挥采集设备的速度。但它的缺点是，能采集不
摘
要
在数据采集中，时需要利用不同采样频率采集多十通道的信号、时显示波彤、存采样数据以供分析。本文介有实保绍的系统，用美国国家仪器岱司的ＰＩ线Ｅ系列数据采集卡．Ｖ利用ＮＩＤＱ．功实现了多通道多频率采Ｃ总在Ｃ５０上 —Ａ成数据采集、波形实时显示的功能，于工业电谩备的在线监剥，障分析具有重大意义。系统通用一、全可靠．经对故谊睦强安已
数据采集设备首先将数据写入前半个缓冲区（图
在采集信号时，了与现场控制系统和强电系统为

PCIE高速数据采集系统的驱动及上位机软件开发的开题报告

PCIE高速数据采集系统的驱动及上位机软件开发的开题报告1. 研究背景随着科学技术的不断进步，数据采集系统在实际应用中发挥着越来越重要的作用，其中PCIE高速数据采集系统是目前应用广泛的一种数据采集系统。

它能够实现数据的快速、高效采集，并可以通过PC机进行数据处理和分析，被广泛应用于医学、工业生产、科学研究等领域。

本课题的研究目的就是开发一套高效稳定的PCIE高速数据采集系统的驱动及上位机软件，以满足实际应用的需求。

2. 研究内容本课题将主要涉及PCIE高速数据采集系统的驱动及上位机软件开发。

具体研究内容包括以下几个方面：（1）PCIE高速数据采集卡的驱动程序开发。

该部分将包括PCIE高速数据采集卡的硬件环境和软件环境的搭建，驱动程序的调试和优化等工作，以保证数据采集的高效稳定。

（2）上位机软件的设计与开发。

该部分将包括上位机软件的界面设计、数据处理算法的设计与实现、数据导出文件格式的定义等工作，以满足实际应用的需求。

（3）系统测试与优化。

该部分将对整个系统进行测试和性能优化，以进一步提高系统的稳定性和性能。

3. 研究方法本课题将采用软硬件相结合的开发模式，具体方法如下：（1）硬件方面，本课题将使用常见的PCIE高速数据采集卡作为数据采集的硬件平台，利用VHDL语言对硬件进行设计和开发。

（2）软件方面，本课题将采用C++语言编写PCIE高速数据采集卡的驱动程序，并在此基础上开发上位机软件。

（3）测试与优化方面，本课题将采用逐步测试和优化的方法，确定优化的方向和重点，并不断进行测试和调整，以达到系统的最优性能。

4. 预期成果完成本课题后，将实现以下预期成果：（1）PCIE高速数据采集卡的驱动程序的开发与调试，实现高效稳定的数据采集功能。

（2）上位机软件的设计与开发，实现友好的界面、高效的数据处理算法和数据导出功能。

（3）系统的测试与性能优化，实现系统的高效稳定运行。

5. 研究意义本课题的研究意义主要体现在以下几个方面：（1）本课题将提高PCIE高速数据采集系统的稳定性和性能，满足实际应用中的数据采集需求。

光纤通信在航电系统上的应用

基金项目：深圳技术大学国有资产与实验室管理研究专项项目（编号：JS20200017）收稿日期：2020－11－10光纤通信在航电系统上的应用*施天宇，郑秀宏（深圳技术大学中德智能制造学院，广东深圳518118）摘要：光纤通信作为一门新兴技术，近年来发展十分迅速，无论是在民用领域如电力通信、工业控制、数字广播等领域，还是在军用领域诸如航电设备研发，都已经开始广泛应用。

主要介绍了光纤通信在航电系统上的应用中遇到的相关技术难点及对应解决方案，主要包括光模块的选型、光模块的硬件电路设计和光纤电缆的安装设计，并在实际生产中完成解决方案的验证，给相关从业人员提供一种设计参考。

关键词：多模光纤；光模块；弯曲率半径；MT 夹中图分类号：TN929.11文献标志码：A文章编号：1009－9492(2021)05－0181－04Application of Optical Fiber Communications on Avionics SystemShi Tianyu ，Zheng Xiuhong（Sino-German Institute of Intelligent Manufacturing,SZTU,Shenzhen,Guangdong 518118,China ）Abstract:As an emerging technology,optical fiber communications develops rapidly in recent years.It has been widely used in civilian area like electric power telecommunication,industrial control,digital broadcasting and so on.In addition,in military area,research of avionics system also has adopted the optical fiber communications as the new-type communication mode.The relevant technical difficulties and corresponding solutions encountered in the research and application of optical fiber communication in avionics system were mainly introduced,mainly including the selection of optical module,the hardware circuit design of optical module and the installation design of optical fiber cable,and completes the verification of the solution in actual production,so as to provide a design reference for relevant practitioners.And thesolutions had been verified in products production which provide the design references to relevant researchers.Key words:multimode fiber;optical module;bending radius;MT clip第50卷第05期Vol.50No.05机电工程技术MECHANICAL &ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGYDOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2021.05.049施天宇，郑秀宏.光纤通信在航电系统上应用［J ］.机电工程技术，2021，50（05）：181-184.0引言航空电子系统是现代飞机的重要组成部分，其核心组成部分为航电总线，负责各航电设备之间的数据信息传输[1]，现在的航空电子系统已从简单的集中控制发展到复杂的分布式系统，形成了以ARINC429、MIL-STD-1553为代表的电子系统联网接口标准，使数据总线更加规范化。

基于PCI-E总线的高速光纤数据采集系统设计

基于PCI-E总线的高速光纤数据采集系统设计王慧英;曹志锋【摘要】设计了一个基于PCI-E总线的高速光纤数据采集系统.对高速光纤数据的处理、传输、存储和WDM驱动程序的开发做了论述.经测试表明,该系统能够对处理后的2路2.5 Gb/s SDH光纤信号连续采集近3小时不丢帧,采集的数据量达6 TB,稳定的存盘速率高达600 MB/s,具有很好的应用价值.【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2016(035)012【总页数】3页(P7-9)【关键词】PCI Express总线;高速采集;光纤数据;磁盘阵列;DMA【作者】王慧英;曹志锋【作者单位】吉首大学张家界学院,湖南张家界427000;国防科技大学机电工程与自动化学院仪器系,湖南长沙410004【正文语种】中文【中图分类】TP274+.2引用格式：王慧英，曹志锋. 基于PCI-E总线的高速光纤数据采集系统设计[J].微型机与应用，2016,35(12)：7-9.高速采集系统中的数据具有数据速率高、数据量大的特点，要对高速数据进行实时长时间存储，必须克服高速数据的传输与存储的技术难题。

本设计采用PCI Express总线技术对高速数据进行传输，用高速磁盘阵列技术对高速数据进行存储。

PCI Express[1-2]，简称PCI-E，是用来互联诸如计算机和通信平台应用中外围设备的第三代I/O总线。

PCI-E总线每个通道的单向速率不低于2.5 Gb/s，可以根据用户的需要灵活配置成x1、x4、x8、x16的工作模式。

冗余磁盘阵列[3]，简称RAID，是一种由多块廉价磁盘构成的冗余阵列，主要由阵列控制卡和多个硬盘组成。

数据分布在阵列的各个磁盘中, 磁盘数据的读写由多个磁盘并行完成，非常适用于高速大容量数据的存取。

本高速采集系统由PCI-E采集卡、上位机、PCI-E驱动和应用程序组成，如图1所示。

PCI-E采集卡以FPGA为核心，FPGA外围有光电转换模块、电源模块、时钟模块和JTAG模块。

基于WDF的PCI—E驱动设计和实现

基于WDF的PCI—E驱动设计和实现-权威资料本文档格式为WORD,若不是word文档,则说明不是原文档。

最新最全的学术论文期刊文献年终总结年终报告工作总结个人总结述职报告实习报告单位总结【摘要】简要介绍了基于PCI-E的数据采集系统构成、开发工具选择、WDF对象模型及特点，重点介绍了WDF开发PCI-E驱动程序的主要方法步骤、DMA方式进行数据传输和事件通知的实现方法。

经过现场实际测试，该系统高效稳定可靠，所开发的驱动程序完全可以实现数据的高速传输。

【关键词】PCI-E总线；WDF模型；驱动程序；直接存储器访问1.引言PCI-Express是一种最具发展前景的总线和接口标准，早在2001年的春季英特尔开发者论坛（IDF）上，Intel公布了第三代I/O互联技术（3GIO），用以取代PCI总线和多种芯片的内部连接。

2001年底，包括Intel、AMD、Dell、IBM等20多家业界主导公司起草了新技术的规范，对其正式命名为PCI Express，简称PCI-E，代表着下一代I/O接口标准。

PCI-E采用与全双工通信技术类似的双通道传输模式，具有速度快、点对点串行传输，是两端设备可以独享带宽，扩展灵活方便，支持热插拔以及服务质量（QoS）的优点。

PCI-E总线具有极高的传输速率，规格从x1通道到x32通道，其中x1通道双向传输速度为5Gbps，而PCI-E 3.0规范中x32通道双向传输速度可达320Gbps，满足目前绝大部分场合的需要。

PCI-E设备连接到计算机系统必须有相应的驱动程序才能在计算机系统上正常工作。

PCI-E驱动程序的优劣直接关系到整个系统的性能和稳定性，因此，设计和开发稳定高效的PCI-E驱动程序具有重要意义。

2.硬件系统在设计PCI-E驱动程序之前，先对要控制的硬件系统和工作流程做简要的分析介绍。

硬件系统的基本结构框图如图1所示。

这是一套自行开发的基于PCI-E接口的分布式数据采集系统，主要实现了分布式高速数据采集及传输。

基于PCIExpress总线的数字电视传送流发送_采集卡设计

基于PCI Express 总线的数字电视传送流发送/采集卡设计娄新磊 1，吕卫 1，宋垣 2（1. 天津大学电子信息工程学院，天津 300072；2. 南京炮兵学院廊坊校区，河北廊坊 065000）【摘要】提出了一种基于 PCI Express 总线的数字电视传送流发送/采集卡设计方案。

详细阐述了板卡的整体设计、硬件接口以及软件实现，重点介绍了如何发挥 PCI Express 总线高带宽的优势实现高速 DMA 数据传输。

最后，利用 Quartus II 13.0 开发环境下的 SignalTap I 工具对自行开发的 PCI-E 接口板进行了在线调试，测试表明该设计能满足数字电视传送流传输系统的要求。

【关键词】 PCI Express 总线；FPGA ；链式 DMA ；【中图分类号】 T N 873【文献标志码】 A Design of DTV TS Transmission/Acquisition Card Based on PCI Express BusLOU Xinlei 1，LÜ Wei 1，SONG Yuan 2（1. Sc h oo l of E l ec tr o n i c I nf o rmat i o n Eng i n ee r i ng, Tianjin Un i ve r s i ty, Tianjin 300072，Ch i na ；2. Nanjing Artillery Institute, Hebei Langfang 065000，China ）【Abstract 】 The desi gn of DTV TS tran smi ssi on /acqui si ti on card based on PCI Expres s （PCI-E ） bus is p resen ted in thi s p ap er. The overall desi gn, hardware i n terface and software p rogram of the card are in troduced in detail, focusin g on how to implement high-speed DMA data tran sfer based o n the high b an dwidth of PCI Exp ress bus. Fin ally, an online test is done to the card with Si gn alTap II of Quartus II 13.0. Exp eri men tal results show DTV tran sp ort streams.【Key word s 】 PCI-E bus; FPGA; chaini n g DMA; WinDriverthat the design i s adequate for tran smi tti n g/cap turi n g multiple随着数字电视技术的发展，数字电视传送流采集系统在数字电视系统中的需求越来越广泛，并且对计算机总线技术提出了越来越高的要求。

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４软件设计
系统软件主要由硬件驱动程序和应用程序组成。应用程序包括地面监管软件与机载任务软件。
４．１驱动程序的设计
设备驱动软件主要用于实现模块设备的驱动支持，由设备管理驱动，监控管理驱动以及时统管理驱动等模块组成，提供标准的设备驱动控制接口以及中断管理的支持。所有的驱动软件采用统一的ＡＰＩ接口形式，保证软件具备较好的可读性和可
维护性。
设备驱动软件接口函数都具有如下的基本结构：
ｉｎｄｃｏｄｅ＝ＰｒｏｃＮａｍｅ（Ｐａｒｌ，Ｐａｒ２， …）
其中：
ＰｒｏｃＮａｍｅ：驱动接口函数名；
Ｐａｒ１，Ｐａｒ２，．．．：相应函数的输入输出参数；ｉｎｄｃｏｄｅ：返回值，返回值表明函数的执行情况。
２０１３年第１１期总第１３１期
ＳＩＬｌＣ０ＮＶＡＬＬＥＹ
要求纹波不能大于２５ｍＶｐｐ。为此设计中选用性能良好的线性电源ＬＤＯ进行供电。理、监控管理，以及监控数据的解包／打包等应用处理功能。光纤通道数据采集器机载系统软件接收ＦＣ监控端口的数据，根据机载配置文件的设置，从相应的Ｆｃ帧中提取用户所关心的参数，同时附加从ＩＲＩＧ — Ｂ接口获取的时标信息（标记的时间是本网络包第一个光纤通道数据到达的时刻），以ｌＥＮＡ网络数据包格式组包，通过以太网接口发往记录设备或遥测设备。光纤通道数据采集系统地面监管软件运行于专用编程检查装置上，采用百兆／千兆以太网建立与机载任务软件的通信，应用于Ｆｃ数据采集系统中。在地面综合联试环境下，实现对光纤通道航电总线采集器配置文件、采集格式、记录数据格式等信息的编程设置和控制，并实现采集数据的在线监控和实时存储功能，软件界面友好、便于用户操作；并为机载嵌入式任务软件提供配置文件加载的支持。地面监管软件与机载任务软件采用客户端，服务器交互模式，通过百兆／千兆以太网建立与Ｆｃ网络数据采集器之间的通信连接，具备系统维护功能、配置功能、监视功、数据采集回放、工程管理等功能。
［１】ＦｉｂｒｅＣｈａｎｎｅｌＡｖｉｏｎｉＣＳＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ［Ｓ］．ＡＮＳＩ．２００２．［２］ＦｉｂｒｅＣｈａｎｎｅ１ＦｒａｍｉｎｇＡｎｄＳｉｇｎａ１ｉｎｇ，ＮＣＩＴＳｗｏｒｋｉｎｇ
４．２应用程序的设计
５结束语
本设计实现了基于ＰＣＩ — Ｅ总线技术的光纤通道航电数据采集系统。在与机上航电系统联试中得到了实际的验证，填补了现有机载数据采集系统不能采集光纤通道航电总线数据的缺口。本系统采用Ｐｏｗｅ￣Ｃｄ４０处理器，以ＶｘＷｏｒｋｓ５．５为操作平台，利用Ｆｃ监控成熟技术，使得该系统操作方便，扩展性好，开发周期短，用户界面友好，可靠性高。另外本系统不但可以对光纤通道航电总线数据进行采集，而且能实现对所有基于光纤通道的总线数据进行采集。参考文献
ｄｒａｆｔＰｒｏｐｏｓｅｄＡｍｅｒｉｃａｎＮａｔｉＯｎａ１ＳｔａｎｄａｒｄｆＯｒ
机载任务软件运行在光纤通道数据采集器上，采用ＶｘＷｏｒｋｓ５．５操作系统，用于实现光纤通道数据采集器的设备管
创建数据读取任务
● ｌ接收任务１Ｉ
开启数据接收任务１
ｄｒａｆｔＰｒｏＰＯＳｅｄＡｍＣｒｉｃａｎＮａｔｉＯｎａｉＳｔａｎｄａｒｄｆＯｒ
开始
＿
初始化
工创建系统
维护任务
— ／
ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏ１ｏｇｙ，Ｒｅｖ１．７０［Ｓ］．２００２．２．８．［３］ＦｉｂｒｅＣｈａｎｎｅｌＡｖｉｏｎｉＣＳＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＮＣＩＴＳｗｏｒｋｉｎｇ