基于PCI总线的视频采集卡驱动程序的设计与实现
基于PCI总线的数据采集卡接口的设计及实现研究
关键 词 ：Ｐ Ｃ Ｉ 总线 ； 数据采集卡 ： 接 口； 系统 性 能 ； 设 计
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｒ ｄ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｐ ＣＩ ｂ ｕ ｓ
基于 Ｐ Ｃ ｌ 总线 的数据采集卡接 口的设计及实现研究
史云辉
（ 江苏 自 动 化 研 究 所 ，江 苏连 云 港 ， ２ ２ ２ ０ ０ ６ ）
摘要 ： 随着计 算机技 术的不断推进， 在互联 网技术 不断发展的过程中， 只有保证建构有 效的系统运 行系统层级 ， 才能对数据采 集和项 目处理 进行集中分析 。 本文从 Ｐ Ｃ Ｉ总线特征分析入手， 从特征 、 信号结构和操作时序对 系统进 行了集 中解读 。
Ｓ ｈｉ Ｙ ｕ ｎ ｈ ｕｉ
（ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ Ｏ ｉ ｌ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｌ ｉ ａ ｎ ｙ ｕ ｎ ｇ ａ ｎ ｇ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ， ２ ２ ２ ０ ０ ６ ）
结 构在项 目运 行中具 有低功耗 的显 著特征 ， 能 一定程 度上满 足
设计 要求 ， 并且 保证 电流 的最小化 ， 系 统 设 计运 行 也 较 为 环 保 。
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PCIE总线协议的数据采集设备驱动程序实现_刘波
数据是否传输完 ／ ／毕， 并做相应处理
／V 当 ＤＭＡ 传输结束时， 数据可能还在 ＩＯ 缓冲寄存器中， 但还没有更新
到系统内存中， 这样 ＣＰＵ 可能访问到错误的数据， 为了保持一致性， 还
应该刷新 ＩＯ 缓冲寄存器
中的数据 V／
ＤＷＯＲＤ ＷＤ＿ＤＭＡＳｙｎｃ Ｉｏ（ＨＡＮＤＬＥ ｈＷＤ，ＷＤ＿ＤＭＡ Vｐ ＤＭＡ）^
《工业控制计算机》２００７ 年 ２０ 卷第 ７ 期
２９
２．２ 数据采集卡驱动程序实现 ２．２．１ 获得板卡信息
板 卡 信 息 主 要 包 括 厂 家 ＩＤ 号 ， 设 备 内 存 映 射 空 间 ， 设 备 所 在插槽号以及其他设备专用配置信息。只有获得了板卡信息才 能实现对板卡的访问。这些信息通过下面两个函数得到：
图 １ 数据采集卡结构 上层应用程序通过驱动程序将采集卡数据传送到计算机 中。数据传输有两种模式 ： ＰＩＯ 模式和 ＤＭＡ （ 直 接 内 存 访 问 ） ， ＰＩＯ 模 式 主 要 实 现 计 算 机 和 数 据 采 集 卡 之 间 的 命 令 传 输 ； ＤＭＡ 模式主要针对大块数据传输， 传输过程中不需要经过 ＣＰＵ， 数 据直接从板卡传送到内存中， 数据传输的速率比较快， 可以充分 利用 ＰＣＩＥ 数据带宽。
ｖｏｉｄ ＷＤ＿ＰｃｉＧｅｔＣａｒｄ Ｉｎｆｏ（ＨＡＮＤＬＥ ｈＷＤ， ＷＤ＿ＰＣＩ＿ＣＡＲＤ ＿ＩＮＦＯVｐ Ｐｃ ｉＣａ ｒｄ ）： 这 个 函 数 获 取 ＰＣＩ 设 备 的 资 源 信 息 ， 例 如 内 存资源、ＩＯ 资源 ｒｎｅ ｌ 登记硬件板卡信息
对 板 卡 信 息 的 登 记 是 通 过 结 构 ＷＤ＿ＣＡＲＤ＿ＲＥＧＩＳＴＥＲ 来 实现的， 它包含了硬件的各项信息。这些信息可以通过第一步中 的两个函数获得。在确定了 ＷＤ＿ＣＡＲＤ＿ＲＥＧＩＳＴＥＲ 结构后调用 函 数 ＷＤ＿Ｃａｒｄ Ｒｅｇ ｉｓ ｔｅｒ （ＨＡＮＤＬＥ ｈＷＤ， ＷＤ＿ＣＡＲＤ＿ＲＥＧＩＳ－ ＴＥＲ Vｐ Ｃａ ｒｄ Ｒｅ ｇ ）向 Ｗｉｎｄ ｒｉｖｅ ｒ Ｋｅ ｒｎｅ ｌ 登记板卡。 ２．２．３ 访问卡上资源并实现数据传输
基于PCI总线的视频采集卡研究
３ ／４位 总 线 宽 度 ， 钟 频 率 为 ０ ３ Ｈ ， 大 传 输 速 ２６ 时 ～ ３Ｍ ｚ 最
决 丁多 制式 彩色全 电视 信号的数字式锁相 和解码 技术 ， 以及视频 信号 与 图形信 号 的窗 口控制 ，从 而使视频 信
机输 出的视频数据 （ Ｖ 或视频 、 Ａ ） 音频 （ Ｓ端子 ） 的混合 数
图形 与图像叠 加 问题 的解决 使 图像 系统真 正为 多媒 体
系统所用 。
９ Ｏ年代后期 ， 随着系统集成 的发展 视频采集卡进 入
据进 行采集 、 压缩 、 存储 等处理 ， 最终 成为可 供计算机 编 辑处 理的数字信 号【 ２ １ ０世纪 ８ Ｉ 。 ０年代 中期 ，Ｃ机上开始 Ｐ 应用 视频 卡。这一时期图像系统的突出特点是 有一个专 用的图像显示器与 图像卡相连 ，而图形是通过 显示 卡输 出到图形 显示器 的， 因此不便实现图形图像的同屏显示 。 同期 图像处理硬件价格 昂贵 ，性 能又不 能满足多媒 体系 统的要求 （ 主要 是没有压缩功能 ） 因此不能 为多媒体 系 ，
在高分辨率图像实时处理中数据量十分庞大视频采集卡要不间断地采集模拟视频序列中的每帧图像广西自然科学基金桂科自0229053信息终端32videoengineeringno112006sumno295基于pci总线视频采集卡原理图并在采集下一帧图像之前把这些数据传入pc系统如果每帧视频图像的处理时间超过相邻两帧之间的相隔时间则要出现数据的丢失现象
远程 医疗 诊断系统 、远程 电子图书馆等新技术将付诸实
施， 通过 交互 电视 的机 顶盒（Ｔ ） 现网络浏览 、 ＳＢ实 电视购
基于PCI总线的雷达视频采集方案
基于PCI总线的雷达视频采集方案摘要：分析了雷达视频采集的必要性和意义，介绍了通过PCI实现高速雷达视频信号的采集实现方案，并分析了方案中的各个模块的功能。
关键词：雷达视频数据采集 PCI PC机在传统的雷达显示终端中所涉及到的视频信号是模拟的，随着计算机技术和IC技术的不断发展，使这种模拟信号的数字化成为可能，使得雷达视频的存储和远距离传输成为可能，并在实际中得到越来越多的应用。
在基于这种技术背景下开展了相应的研究。
(文库114收集整理)1 视频采集方案可行性分析方案的设计主要考虑雷达视频带宽，即距离分辨率。
在采集卡部分影响带宽的数据瓶颈在于三方面：AD采样量化、FIFO读写速度和PCI的DMA速度。
硬件方案中采用TLC5540，最高采样率可以达到40MHz，采样深度为8bits；FIFO采用IDT72V36100，最高读写速度可以达到133MHz；计算机PCI总线的数据带宽可达到532Mbps，在实际中，由于受硬件环境，如主机板和CPU的影响，采用133Mbps的PCI卡。
在PC机部分数据瓶颈主要在于磁盘数据访问速度，普通磁盘的数据访问速度为40Mbps。
若数字化雷达视频带宽达到30Mbps、量化深度为8bits，则数据采样率为30MHz，距离分辨率为300，000，000／2／30,000，000=5m，这样的分辨率能够满足一般的导航和警戒雷达。
若量化深度降低，则距离分辨率将进一步提高。
由以上分析可见所采用方案能够满足视频的带宽要求。
2 系统实现的关键点2．1 方案中的雷达视频数据流程和结构对于30MHz带宽的数字化雷达视频信号要求实时传输，合理地安排数据的流程非常重要。
其流程如图1所示。
由底层到应用程序，雷达数据主要经过三个数据传输过程。
(1)由数据采集卡至设备驱动，在数据采集卡中采用了双FIFO技术，通过DMA单个FIFO一次传输一帧雷达数据，即一个主脉冲正程的雷达回波信号。
这里双FIFO的作用在于信号的实时传送，采集卡对FIF01写入时，驱动程序通过DMA将FIFO2的数据传入BLK2中，此为数据通道CH2，CHl为FIFO1与BLK2之间的通道。
基于PCI总线的数据采集卡的实现_第四章数据采集卡硬件实现_28_42
第四章数据采集卡硬件实现本章将着重讨论数据采集系统中的各硬件模块及功能模块，从关键器件的选择到硬件电路的设计，都有较详细的分析。
首先给出系统的硬件框图，然后按框图结构对各个模块予以详细的介绍，其中着重介绍了控制电路的工作原理。
基于PCI总线的数据采集卡主要由PCI接口模块，数据存储模块，AD转换模块以及CPLD 逻辑控制模块等组成，其基本工作原理是通过高速A/D将外部模拟信道的信号进行采样，先将采样数据存储在FIFO中，当FIFO半满时，会产生一个半满信号HF通知CPLD使其产生控制信号用来控制PCI9054执行DMA传送，将数据读入到电脑内存中，这样就可以在电脑中对数据进行分析处理。
图4–1是硬件结构简图(原理图请详见附录I～Ⅴ)：图4–1 数据采集卡硬件结构简图4.1 数据采集卡的功能模块介绍数据采集的过程如下:传感器出来的小电压、小电流信号经过信号条理，送到A/D转换模块，从而将模拟信号转换为数字信号后，送到FIFO中缓存起来，实现一级缓存，这些缓存的数据再通过PCI总线接口芯片PCI9054以主控的DMA方式送到计算机内存中。
数据采集的控制逻辑是由一片Altera公司的PLD芯片EPM3064构成的控制模块来完成的。
控制模块的主要功能有两部分:一是产生分频信号，由于对采样频率要求不同，所以通过控制模块分频产生采样信号;二是根据FIFO模块的状态信号(FIFO半满、FIFO空)和接口模块的一些状态、命令信号，产生对A/D转换模块和FIFO模块的控制信号和对接口模块命令响应的状态信号。
在下面的几节，我们将具体介绍各个模块的功能和实现。
其中PCI接口芯片PCI9054的结构、功能原理在第三章有详细介绍。
4.1.1 PCI接口模块型号：PCI9054-AC50PI，封装：PQFP-176这是本电路图的核心部分，采用了PLX公司的PCI主设备芯片。
PCI9054是32位、33MHz的通用PCI总线控制器专用芯片。
基于PCI总线的图像采集卡的设计与实现的开题报告
基于PCI总线的图像采集卡的设计与实现的开题报告1.选题背景图像采集是指将现实世界中的视觉信息转化成数字信息的过程，其应用广泛，如视频监控、医学影像、计算机视觉等领域。
图像采集卡是图像采集系统的核心部分，其主要功能是将外界的模拟信号（如图像、视频等）转换成数字信号，并通过计算机系统处理和分析。
PCI总线接口是一种常见的计算机总线接口，其具有高带宽、低延迟等特点。
基于PCI总线的图像采集卡由于具有带宽高、数据传输速度快等优点，在图像采集领域得到了广泛应用。
2.研究内容本次研究主要针对基于PCI总线的图像采集卡进行设计与实现，具体包括以下内容：1）PCI总线基础知识及接口协议的学习与理解，包括PCI总线结构、总线传输机制、PCI总线的物理接口标准等。
2）图像采集卡各功能模块的设计与实现，包括模数转换模块、DMA 模块、图像缓存模块、数据流控制模块等。
3）软件设计，包括驱动程序的编写和图像采集卡的测试、调试等。
3.研究意义本研究主要针对基于PCI总线的图像采集卡进行设计与实现，具有如下研究意义：1）对于图像采集卡的基础知识、PCI总线接口以及各功能模块的设计实现有较为深入的理解，为后续相关领域的研究提供了必要的基础。
2）能够对基于PCI总线的图像采集卡进行设计与实现，为相关研究提供了实践指导，同时也具有一定的应用价值。
3）通过本次研究可以提高我们的编程能力和综合应用能力，有助于我们今后的学习和工作。
4.研究方法本研究主要采用了如下研究方法：1）文献研究：通过查阅相关文献，对图像采集卡、PCI总线等相关知识进行了学习和分析，为后续设计提供了理论基础。
2）硬件设计：根据基础知识与文献研究，设计并实现PCI总线接口的图像采集卡，包括模数转换模块、DMA模块、图像缓存模块、数据流控制模块等。
3）软件设计：编写驱动程序并进行测试与调试，验证硬件设计的正确性和可靠性。
5.预期成果本次研究预计的成果如下：1）基于PCI总线接口设计并实现一款高性能的图像采集卡。
PCI总线视频图像采集卡驱动程序的设计
３ 驱 动 程序 设 计
３ １ ＷＤ ． Ｍ驱动程 序工作 原理
在 Ｗｉ ｏｓ ｎ ｗ 操作系统为了保证系统的安全性 ， ｄ 对应用程序访问硬件资源加 以限制 ， 这就要求设计本采集
收 稿 日期 ：００ ８ ９ ２ １ —０ —１
作者简介 ： 亚兰（９０ ， ，湖南郴 州人 ， 士， 李 １８ 一）女 硕 讲师 ， 研究方向 ： 电路与 系统
使用 Ａ Ｉ Ｐ 函数 可避 开 阅读 大 量 复 杂 的 Ｄ Ｋ文 件 ， 大提 高 了驱 动程 序 的 开发 速 度 和 整 个 性 能 ． Ｄ 大 关 键 词 ：驱 动程 序 ；Ｗｉ ｒ ｅ； 频 图像 采 集 ；ＷＤ ｎ ｉｒ视 Ｄｖ Ｍ 中 图分 类 号 ： Ｐ９ ．１ Ｔ ３ １４ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 －１７ —８７ （０Ｏｏ — ０４— ４ ６２ １３ ２ｌ ）５ ０５ ０
于堆栈最 底层 的设 备 对 象 称 为物 理 设 备对 象 Ｐ Ｏ． Ｄ 在设 备
对 象堆栈 的 中间某 处 有 一 个对 象 称 为 功 能设 备 对 象 Ｆ Ｏ． Ｄ 在 Ｆ Ｏ的上面 和下面还 会有 一些 过滤器 设备 对 象 ＦＤ ． Ｄ ｉ Ｏ 位 于 Ｆ Ｏ上 面的过 滤器设 备 对象 称 为 上层 过滤 器 ， 于 Ｆ Ｏ Ｄ 位 Ｄ
发 的驱 动程 序为 ＷＤ Ｍ模式 驱动 程序 ． ＷＤ Ｍ驱动 程序结 构层 次为如 图 ２ 示 ， 所 图中左 边是 一 个 设
备对 象堆 栈 ， 备对 象 是 系统 为 帮助 软 件管 理 硬件 而 创 建 设
的数据结 构 ， 个物 理硬件 可 以有 多个 这样 的数 据结 构 ．件框图
基于PCI总线的CCD数字相机实时采集系统的设计与实现
收稿日期:2005-06-07 作者简介:齐慧峰(1981-),女,山西原平人,硕士研究生,主要研究方向:数据传输; 李茂堂(1951-),男,北京人,研究员,博士生导师,博士,主要研究方向:遥感实时灾害监测、GPS 应用、数据实时高倍率压缩、处理和传输; 王也隽(1960-),男,北京人,高级工程师,主要研究方向:卫星数据处理和卫星通信.文章编号:1001-9081(2005)12Z -0512-03基于PCI 总线的CC D 数字相机实时采集系统的设计与实现齐慧峰1,2,李茂堂3,王也隽4(1.中国科学院空间科学与应用研究中心,北京100080; 2.中国科学院研究生院,北京100039;3.中国水利水电科学院遥感技术应用中心,北京100044; 4.中国卫星测控和通信研究所,北京100081)(huifengqi@ )摘 要:针对CCD 技术应用中图像数据量大和图像实时处理的需求,提出了一种基于PC I 总线的CCD 数字相机实时采集系统的设计方法。
系统采用高速PC I 接口芯片,结合F I F O 和CP LD 逻辑电路,实现了CCD 相机与PC I 总线间的高速数据实时传输,很好地解决了计算机与外部设备进行高速、大数据量数据传输的难题。
关键词:PC I 总线;复杂可编程逻辑器件;实时采集;高速中图分类号:TP274 文献标识码:A CCD 的数字化输出,简化了相机与采集系统的接口设计,使CCD 数字相机越来越多地成为实时数据采集、图形图像处理、遥感监测等系统中的探测器,但同时也对数据采集系统提出了更高的要求。
本文介绍了一种基于PC I (Peri pheral Component I nterconnect )总线的CCD 数字相机实时采集系统,采用高速PC I 接口芯片和CP LD 逻辑控制芯片,将采集到的CC D 相机数据以DMA 方式直接传送到系统内存,有效地实现了数据的实时传输与存储。
运用PCI9052接口的视频采集卡设计
⑧总线驱动 : PCI9052 提供的控制 、地址和数据信 号能驱动 PCI 总线和局部总线 ,不需要额外的驱动电 路。
⑨串行 E2 PROM 接口 : PCI9052 提供了一个串行 E2 PROM 接口 ,可以通过串行 E2 PROM 加载一些配置 信息 。
⑩4 个局部片选信号 : PCI9052 提供了 4 个局部片 选信号 ,每个片选的基地址和地址范围可独立编程 ,通 过片选信号可完成数据信道的选择 。
space
进行 PCI 板卡设计 ,还可以通过 FPGA 进行 PCI 接口设 计 ,很多 FPGA 制造商都提供了 PCI 接口宏核逻辑 ( PCI MegaCore) , 以这种方式来开发 PCI 板卡也可简化设 计 、提高效率 。本文针对 PCI9052 的功能特点及使用 方法进行介绍 ,并给出了应用 PCI9052 接口芯片实现 视频采集的系统设计实例 。
PCI总线高速数据采集卡及其驱动程序设计
邮局订阅号：８２－９４６３６０元／年技术创新数采与监测《ＰＬＣ技术应用２００例》您的论文得到两院院士关注ＰＣＩ总线高速数据采集卡及其驱动程序设计ＰＣＩＢｕｓｈｉｇｈｓｐｅｅｄｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｃａｒｄａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｄｒｉｖｅｒｐｒｏｇｒａｍ（潍坊学院）魏先民ＷＥＩＸＩＡＮＭＩＮ摘要：本文介绍了计算机通过驱动程序与数据采集卡硬件进行高速数据交换的方法，利用ＤｒｉｖｅｒＷｏｒｋｓ完成了满足高速数据传输要求的ＷＤＭ驱动程序设计，实现了数据采集卡与主机内存之间数据传输的ＤＭＡ方法。
关键词：数据采集；驱动模型；直接存储访问中图分类号：ＴＰ３９３－０８文献标识码：ＡＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｈｉｇｈｓｐｅｅｄｄａｔａｅｘｃｈａｎｇｅｍｅｔｈｏｄｂｅｔｗｅｅｎｃｏｍｐｕｔｅｒａｎｄｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｃａｒｄｂｙｉｔｓｄｒｉｖｅｒｐｒｏｇｒａｍ．ＢｙＤｒｉｖｅｒＷｏｒｋｓｉｔａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｅｄｄｅｓｉｇｎｏｆＷＤＭｄｒｉｖｅｒｍｅｅｔｉｎｇｈｉｓｐｅｅｄｄａｔａｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ，ａｎｄｒｅａｌｉｚｅｄＤＭＡｍｅｔｈｏｄｂｅｔｗｅｅｎｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｃａｒｄａｎｄｃｏｍｐｕｔｅｒＲＡＭ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，ＷＤＭ，ＤＭＡ文章编号：１００８－０５７０（２００８）０１－１－００８５－０２Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００操作系统对ＰＣＩ总线提供良好的支持，ＰＣＩ总线数据具有传输速度快、高可靠性的优势，本文设计的ＰＣＩ总线高速数据采集卡用于某数字化仪中，借助用ＤｒｉｖｅｒＷｏｒｋｓ开发的ＷＤＭ设备驱动程序，用户应用程序和数据采集卡之间相互通信，实现主机命令的即时传送和板卡采集数据的高速传输。
１硬件系统设计数据采集卡使用ＰＣＩ专用接口芯片与ＦＰＧＡ相结合的方案，系统硬件组成如图１所示。
ＰＣＩ接口芯片选用ＰＬＸ公司的ＰＣＩ９０５４，ＰＣＩ９０５４提供两个独立的可编程ＤＭＡ控制器，有两个ＤＭＡ通道，每个通道均支持Ｂｌｏｃｋ（块传输）和Ｓｃａｔｔｅｒ／Ｇａｔｈｅｒ（散／集传输）的ＤＭＡ方式，ＰＣＩ总线端支持３２位／３３ＭＨｚ；本地端可编程实现８、１６、３２位数据宽度，传输速率最高可达到１３２Ｍ字节／秒。
基于 PCI 总线的高速数据采集卡系统设计与实现
基于PCI总线的高速数据采集卡系统设计与实现裴喜龙（信息工程大学郑州450002）摘要：本文介绍一种基于PCI总线的高速数据采集卡系统的设计方法，讨论了设计高速数据采集系统的关键技术，给出了系统整体设计方案和PCI接口通信方式，完成了采集卡设备驱动程序及其应用程序的实现。
关键词：PCI总线数据采集卡设备驱动应用程序中图分类号：TP393.03。
Design and Implement of A High speed Data Acquisition Card Based on PCI BusPei Xilong(Information Engineering University, Zhengzhou 450002, China) Abstract: In this article, we introduce a method of how to design a high speed data acquisition card based on PCI bus, discuss pivotal technique about this system and the communication of the PCI interface, propose the whole design project and the develop the device driver and realize the app.Keywords: PCI BUS Data Acquisition Card Device Driver App1.引言数据采集技术是现代信号处理的基础，广泛应用于雷达、通信、遥测遥感等领域。
在数字信号处理工作中，实现对所需数据高速、实时、大批量采集具有重要意义。
随着信息科学的飞速发展，人们面临的信号处理任务愈来愈繁重，对数据采集系统的要求也愈来愈高。
利用PC机作为数据采集的平台，通过数据总线将采集的数据高速传输到PC机内存中，是实现采集系统数据存储的有效手段。
基于PCIe总线的数据采集卡设计与实现
犘犐犲犅狌狊犇犪狋犪犃犮狇狌犻狊犻狋犻狅狀犆犪狉犱犇犲狊犻犵狀犪狀犱犐犿狆犾犲犿犲狀狋犪狋犻狅狀
Ｘｉａｏ Ｍｉｎｇｇｕｏ１，Ｄｏｎｇ Ｍｉｎｇｌｉ１，２，Ｌｉｕｆｅｎｇ１，２，ＬｏｕＸｉａｏｐｉｎｇ１，２，ＺｈｕＬｉａｎｑｉｎｇ１，２
基于 犘犆犐犲总线的数据采集卡设计与实现
肖 明 国１， 董 明 利１，２， 刘 锋１，２， 娄 小 平１，２， 祝 连 庆１，２
（１． 北京信息科技大学 光电测试技术北京市重点实验室，北京 １００１９２； ２． 生物医学检测技术及仪器 北京实验室，北京 １００１９２）
摘要：为了实现对多路高速光信号采集，利用 ＦＰＧＡ 设计基于 ＰＣＩｅ总线的数据采集系统；对 ＰＣＩｅ总线低速 Ｓｌａｖｅ通道与高 速 ＤＭＡ 通道的关键算法进行了研究；首先，介绍了数据采集卡的硬件构成及基本工作原理，提出了 ＰＣＩｅ总线算法需要解决的数据传输问题；然 后，分析数据采集卡 ＰＣＩｅ总线低速 Ｓｌａｖｅ通道和高速 ＤＭＡ 通道原理以及实现的关键算法；通过 Ｍｏｄｅｌｓｉｍ 和 ＳｉｇｎａｌＴａｐ工 具 分 别 对 数 据 传输算法进行功能验证和在线仿真；最后，将设计数据采集卡互联 ＰＣＩｅ上位机进行实际测试；实验结果表明，本设计 ＰＣＩｅ总线采 用 Ｘ４ 接口模式，数据传输系统的数据上传峰值速率为６１５．３８ ＭＢ／ｓ，可以满足稳定可靠、高带宽、模块化等要求。
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｃｈｉｅｖｅｍｕｌｔｉ－ｃｈａｎｎｅｌｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄｏｐｔｉｃａｌｓｉｇｎａｌａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，ａｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＰＣＩｅｂｕｓｉｓｅｓｔａｂ ｌｉｓｈｅｄａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｓｕｃｈａｓｌｏｗ－ｓｐｅｅｄＳｌａｖｅｃｈａｎｎｅｌａｎｄｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄＤＭＡｃｈａｎｎｅｌａｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｆｉｒｓｔ，ｂａｓｅｄｏｎｈａｒｄｗａｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｂａｓｉｃｏｐｅｒａｔｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｃａｒｄ，ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｏｆｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｓｆｏｒＰＣＩｅｂｕｓａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ． Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｏｆｌｏｗ－ｓｐｅｅｄＳｌａｖｅｃｈａｎｎｅｌａｎｄｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄＤＭＡｃｈａｎｎｅｌａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｏｎｌｉｎｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｆｕｌｆｉｌｌｅｄｗｉｔｈ ＭｏｄｅｌｓｉｍａｎｄＳｉｇｎａｌＴａｐ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｐｌｕｇｔｈｅｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｃａｒｄ ｉｎｔｏＰＣｆｏｒｔｈｅａｃｔｕａｌｔｅｓｔ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ’ｓｐｅａｋｂａｎｄｗｉｄｔｈｂａｓｅｄｏｎＰＣＩｅｂｕｓｗｉｔｈ Ｘ４ ｍｏｄｅｉｓ６１５．３８ ＭＢ／ｓ．Ｉｔｃａｎｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｓｙｓｔｅｍｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｓｔｒｏｎｇｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ｈｉｇｈｂａｎｄｗｉｄｔｈ，ａｓｗｅｌｌａｓｍｏｄｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ．
基于pci总线的数据采集卡接口的设计与实现
西南交通大学硕士研究生学位论文第１页第１章绪论数据采集是指将温度、压力、流量、位移等模拟量采集转换成数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程。
相应的系统称为数据采集系统。
随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统迅速得到了广泛的应用。
而数据采集系统性能的好坏，主要取决于它的精度和速度。
在保证精度的条件下，应用尽可能高的采样速度，以满足实时采集实时处理和实时控制对速度的要求。
微机总线的选择则是决定数据采集系统性能很关键的一个因素。
１．１微机总线发展综述微机总线是计算机各模块间进行信息传输的通道，是提高微机系统性能的一个至关重要的因素。
从微型计算机诞生到现在，微机总线技术在不断发展。
常用的总线结构有如下类型：ＩＳＡ总线、ＭＣＡ总线、ＥＩＳＡ总线、ＶＥＳＡ局部总线、ＰＣＩ局部总线和可选择总线等。
ＩＳＡ总线（ＩｎｄｕｓｔｒｙＳｔａｎｄａｒｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＢＵＳ）是ＩＢＭ公司八十年代为ＩＢＭ－ＰＣ／ＡＴ机设计的，又称ＡＴ总线，用于ＡＴ机主板和各接口电路板的连接。
ＩＳＡ总线是１６位数据线、２４位地址线，工作频率为８ＭＨｚ，数据传输率为８邶／ｓ，大大改善了ＣＰＵ处理性能。
但由于ＩＳＡ标准的限制，使得对系统总线上的Ｉ／ｏ、存储器的访问没有大的改进，从而在强大的ＣＰＵ处理能力与低性能的系统总线间形成了一个瓶颈。
为打破这一瓶颈，ＩＢＭ公司推出了ＭＣＡ总线（ＭｉｃｒｏＣｈａｎｎｅｌＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＢＵＳ）。
ＭＣＡ总线是３２位数据线、３２位地址线，该总线最初使用在ＰＳ／２机上，提供突发模式，最大数据传输率为２伽Ｂ／ｓ。
但ＩＢＭ并没有对外公开ｍＣＡ总线的技术标准，从而限制了这一总线的普及。
ＥＩＳＡ总线（ＥｘｔｅｎｄｅｄＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＳｔａｎｄａｒｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＢＵＳ）是以Ｃｏｍｐａｑ公司为代表的九家公司联合推出、专为３２位ＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）机设计的，西南交通大学硕士研究生学位论文第２页它与ＩＳＡ兼容。
基于PCI总线的数据采集卡的设计与实现
基于PCI总线的数据采集卡的设计与实现摘要：在虚拟仪器的设计中，选择适合的数据采集系统是很重要的。
文章在对各种现成数据采集卡，接口总线的理解对比的基础上，以ADS8412 为核心设计了集多路选通、模拟信号调理、A／D 转换为一体的模拟信号采集系统，借助CPLD 时序控制功能以PCI 9054 为核心芯片设计实现厂基于PCI 总线的数据采集卡的控制系统，用Builder C++编写了采集卡的动态链接库，利用LabVIEW 提供的调用库函数节点，完成了通过动态链接库调用数据采集卡的过程。
关键词：LabVIEW；PCI 总线；数据采集；动态链接库0 引言LabvIEW 是美国NI 公司的创新产品，也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件开发集成环境。
数据采集卡是虚拟仪器的重要组成部件，其性能指标直接影响虚拟示波器的采样速率、精度等主要指标。
PCI 总线是一个地址／数据、命令／字节选择信号复用的总线，它采用主从信号双向握手的方式来控制数据的传输。
PCI 总线具有即插即用、兼容性强的特点，能提供32／64 位，33／66MHz 的DMA(直接内存访问)数据传输方式，使得它工作时不受计算机内存大小的影响，传输速率最高可达133Mb／s，这些特性使得它的应用范围很广，能够适用于多种体系结构，多种工作平台，也很容易升级，为未来的发展留有足够的空间。
上述这些优良特性正是本设计选择PCI 接口总线的原因。
1 数据采集卡的硬件设计本系统的总体设计主要包括：采集模块设计、信号调理模块设计、PCI 总线接口设计、FIFO 数据缓存设计的实现等部分。
系统框图如下图1 所示。
1．1 信号调理模块设计信号调理模块实现信号放大、模拟通道选择和差分转换，这部分电路对整个系统至关重要，在设计的过程中应该着重注意降低信。
基于DSP与PCI的视频采集卡设计与实现
基于DSP与PCI的视频采集卡设计与实现【摘要】由于数字视频监控易于观看、便捷、信息储存量大等优点，其日益受到关注并被广泛使用于各个领域之中，已经成为安全保障体系中一个重要的构成。
视频采集子系统是实现视频数据的采集与压缩，它是数字视频监控的关键环节。
为了满足新一代视频监控系统对实时、实时、高品质的需求，本文提出了一种以DSP与PCI为核心的视频采集卡，简要介绍了MPEG-4的压缩编码理论，对整个系统进行了整体的设计同时对其进行了硬件和软件的设计并将其进行阐明。
【关键词】DSP；PCI；视频采集卡；设计；MPEG-4随着人们对居住和工作场所的安全以及隐私需求的日益增长，大容量信息处理成为关键技术[1]，安全管理系统显得尤为重要。
其中，视频监控系统是集电脑、通讯、网络等多种技术于一体的综合应用型安防系统，其在社会的各个行业及领域中都得到了广泛的应用、推广并发挥其功能的基础上切实取得了良好的效果。
视频监控系统经历了模拟时代、半数字时代、全数字时代三大发展历程[2]。
1 MPEG-41.1 MPEG-4的说明MPEG-4并不仅限于特定的压缩算法，而是针对数字电视、互动绘图、交互式多媒体等的集成和压缩技术。
MPEG-4为应用程序提供算法和手段的基准，以实现在多媒体传输、存储和检索等应用中，形成一种统一的数据格式。
MPEG-4与以往的标准有很大的不同之处，是其采用了基于对象的编码思想，在进行编码时，将一个场景划分为多个视频音频物体，这些物体具有时空上的联系，将其单独进行编码，然后通过多路复用传送至接收机，再将不同的目标进行译码，最终形成所需的音频和视频。
其具有以下特点：（1）MPEG-4是以面向对象的方式实现的，它为用户提供了包括索引、超级链接、上下载和删除等多种多媒体数据的功能。
（2）MPEG-4是以高编码效率为基础的。
与现有或未来的其他标准相比，在同样的速率下，该方法能够提高视觉听觉的质量，从而可以在较低的带宽下进行视频和音频的传输。
基于PCI总线的视频采集卡及其WDM驱动程序设计
基于PCI总线的视频采集卡及其WDM驱动程序设计刘慧英;王军;夏天琪【摘要】介绍了一种基于PCI总线的视频采集卡的硬件结构,其中详细介绍了SDI 数字视频信号串并转换电路的设计方法、数据传输原理以及PCI接口的设计;同时详细地阐述了PCI设备WDM驱动程序开发的基本方法,重点讨论了初始化、内存读写、中断处理、DMA传输以及应用程序与驱动程序之间的通信等关键问题;实验表明,多线程技术和DMA传输方式相结合,该系统能正确对SDI数字视频信号进行实时采集和处理,满足系统设计要求.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2010(018)005【总页数】4页(P1182-1185)【关键词】视频采集;PCI总线;SDI;WDM驱动程序;DMA【作者】刘慧英;王军;夏天琪【作者单位】西北工业大学,自动化学院,陕西,西安,710129;西北工业大学,自动化学院,陕西,西安,710129;西北工业大学,自动化学院,陕西,西安,710129【正文语种】中文【中图分类】TP274.20 引言在演播室系统中，早期视频信息的记录、传输和存储主要采用模拟信号的形式。
随着数字技术的不断深入，演播室系统中已大量使用数字信号和数字设备，且设备间普遍采用SDI (SerialDigital Interface)接口。
SDI接口已被全球众多数字视频设备生产厂商采纳并作为标准数字视频接口[1]。
同时，随着大规模集成电路和计算机技术的飞速发展，PCI局部总线以其传输速率高、独立于CPU与支持即插即用等诸多特点，被广泛用于计算机的扩展卡中。
由于视频数据量非常大，为了满足实时采集和处理的要求，使用PCI总线成为视频采集卡的首选。
本设计的视频采集卡便是基于PCI总线，具备两路SDI视频输入，能实现对数字视频信号的实时采集、处理、传输和显示等功能。
1 硬件设计1.1 视频采集卡硬件框图及简介基于PCI总线的SDI视频采集卡主要包括数字视频解串电路和PCI接口模块两大部分。
基于PCI总线的DSP视频采集驱动设计
基于PCI总线的DSP视频采集驱动设计
李晨阳;续志军
【期刊名称】《制造业自动化》
【年(卷),期】2010(032)009
【摘要】针对当前市场上主流视频DSP系统在数据处理的灵活性和实时性上不能兼顾的不足,文中提出了基于FPGA及PCI总线的实时视频DSP平台设计方案,并重点介绍利用PCI接口芯片PCI9054搭建高速数据传输接口的具体实现方法.利用PCI接口芯片的强大功能,详细介绍了PCI9054的工作方式以及调用厂商提供的API函数编写平台驱动程序.本平台可灵活的添加图像处理功能,对于一些需要经常进行特殊图像处理的研究型单位(如学校、科研机构等)进行教学、研究具有一定的意义.
【总页数】4页(P3-6)
【作者】李晨阳;续志军
【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春,130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春,130033
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于PCIE总线的视频采集系统驱动设计 [J], 肖忠炳;于乐
2.基于PCI总线的视频采集系统设计 [J], 陈东旭;席泽敏;盛成明;李汉钊
3.基于DSP与PCI的视频采集卡设计与实现 [J], 黄洁
4.基于PCI总线的视频采集卡及其WDM驱动程序设计 [J], 刘慧英;王军;夏天琪
5.一种基于CPLD和PCI总线的视频采集卡的设计 [J], 赵明卓;李亚兰
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第5卷 第10期 中 国 水 运 Vol.5 No.10 2007年 10月 China Water Transport October 2007收稿日期：2007-8-4作者简介：周敏均 （1983-） 杭州电子科技大学 自动化学院 研究生 （310012） 研究方向：检测技术与自动化装置基于PCI 总线的视频采集卡驱动程序的设计与实现周敏均 杨成忠 江加加摘 要：本文介绍了基于PCI 总线的视频采集卡驱动程序的设计和实现。
视频采集卡基于PCI 总线的设计更好地满足了高速大容量的数据传输需求；针对视频设备的内核流驱动的设计更方便了上层应用软件的开发。
该视频采集卡驱动已经成功应用于视频监控系统中，有效地提高了视频监控系统的功效。
关键词：PCI 总线 视频采集卡 内核流驱动中图分类号：TP311.131 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2007）10-0149-03一、引言随着计算机、网络、多媒体技术以及全球安防事业的迅猛发展，数字视频技术得到了长足地发展，视频采集卡的应用也越来越广泛。
但是由于视频数据传输高速、大量的特点，传统的使用基于串口、并口或ISA 总线传输数据的方式已经不能满足其传输的需求。
同时，由于其复杂性，现在各厂商都是自己提供采集卡的SDK，没有统一的界面，使得上层应用的开发和设备的使用非常不便，而基于内核流的驱动程序能够很好的解决这个问题，上层应用程序能够通过系统提供的统一接口访问底层硬件。
当前，基于PCI 总线的视频采集卡以其强大而灵活的功能、高度的集成性成为主流产品。
为此，本文设计了基于PCI 总线的视频采集卡，并开发了相应的基于内核流的驱动程序。
二、视频采集卡硬件系统PCI 总线是近年来出现的一种高性能的局部总线，它理论上提供133MB/s 的传输速率，支持猝发式读写，具备完整的多总线主控能力，支持即插即用，很适合网络适配器、硬盘驱动器、全动态数字视频卡、图形卡及各类高速外设应用。
PCI 总线规范十分复杂，其接口的实现比ISA、EISA 困难，目前实现PCI 接口的有效方案有使用可编程逻辑器件和使用专门芯片两种。
图1 视频监控系统总体框图在高分辨率图像实时处理中数据量相当庞大，视频采集卡必须不间断地采集视频序列中的每帧图像，同时在采集下一帧视频数据时必须把这些数据传入PC 系统。
如果不能及时地处理第一帧数据，使得处理时间超过相邻两帧之间的间隔时间，则会出现数据丢失现象。
该视频采集卡采用SAA7130HL 视频采集芯片将模拟视频信号转化为数字图像数据，再通过PCI 总线接口芯片PCI6150将数字图像数据读入计算机，最后通过应用程序将图像显示出来。
这个设计能充分满足视频传输及处理的需求。
视频监控系统总体框图如图1。
三、视频采集卡驱动程序设计为了支持新的业务和新的PC 外部设备类型对驱动程序的开发，微软推出了用于Windows2000和Windows NT 的统一的WDM（Windows Driver Model，简称WDM）驱动程序模型。
而内核流驱动是针对多媒体设备的驱动模型，它是WDM 重要组成部分。
它的存在将使上层应用程序的开发更加方便，应用程序通过系统提供的统一接口即可使用设备。
1．驱动工作原理内核流驱动是一种内核模式驱动。
它的工作原理为： （1）当视频采集卡插入PCI 插槽，系统的PnP 管理器检测到和内核流驱动匹配的视频设备时，便通过I/O 管理器向流类驱动（Stream class driver）发送设备的I/O 请求，如：对设备的初始化等。
（2）同时，流小驱动（stream minidriver）向流类驱动进行注册，告知流类驱动它是合法的，接着流类驱动把接收到的I/O 请求以SRB （流请求块）的形式发送给流小驱动。
（3）流小驱动得到SRB 后，将其进行解析并把得到的信息（如对设备进行初始化）通过回调函数返送给流类驱动，流类驱动便根据流小驱动返送的信息创建相应的功能设备对象、DMA 适配器以及分配缓存等。
（4）建立video capture、preview 和VBI 输出pin 的过滤器，以及输入资源选择的crossbar。
（5）当驱动得到视频流数据后一路直接送到显卡进行显示，另一路则进行视频压缩保存起来。
2．驱动的初始化150 中 国 水 运 第5卷内核流驱动进行初始化时，操作系统首先调用DriverEntry 程序去初始化小驱动。
小驱动向类驱动注册时，小驱动会调用StreamClassRegisterMinidriver 函数传递一个HW_INITIALIZATION_DATA 的结构给流类驱动。
而流类驱动通过调用该结构的信息对流小驱动进行初始化，其中包含一些回调函数和DMA 配置等。
HW_INITIALIZA TION_DATA 结构如下：typedef struct HW_INITIALIZATION_DATA {ULONG HwInitializationDataSize; PHW_INTERRUPT HwInterrupt; PHW_RECEIVE_DEVICE_SRB HwReceivePacket;PHW_CANCEL_SRB HwCancelPacket; PHW_REQUEST_TIMEOUT_HANDLER HwRequestTimeoutHandler;ULONG DeviceExtensionSize; ULONG PerRequestExtensionSize; ULONG PerStreamExtensionSize; ULONG FilterInstanceExtensionSize; BOOLEAN BusMasterDMA; BOOLEAN Dma24BitAddresses; ULONG BufferAlignment;BOOLEAN TurnOffSynchronization; ULONG DmaBufferSize; ULONG Reserved[2];} HW_INITIALIZATION_DATA, *PHW_INITIALIZATI ON_DATA;然后，类驱动使用StrMiniReceiveDevicePacket 通知流小驱动初始化设备。
它发送SRB_INITIALIZE_DEVICE 请求，同时传送包含所需硬件信息的PROT_CONFIGURAT ION_ INFORMATION 结构给流小驱动。
当完成此请求后，类驱动使用StrMiniReceiveDevicePacket 发送SRB_GET_STREAM _INFO 请求去向流小驱动得到所有流信息及每个流的回调函数。
一旦类驱动完成流数据的处理便使用StrMi niReceive DevicePacket 去发送SRB_INITIAL IZATION_ COMPLETE 请求。
这时，流小驱动便准备开始处理每个流请求。
3．流请求块（SRB）处理流请求块是流小驱动对命令和信息控制的最基本机制。
通过它流小驱动可以对其某个特定功能进行访问。
操作系统把视频采集卡的I/O 请求分发给流类驱动，流类驱动再把这些请求以流请求块的形式传递给流小驱动。
当流小驱动解析出相关硬件的信息再用派遣函数返还给流类驱动，以此流类驱动完成相应的硬件操作。
总的来说，流小驱动和每个流都可能接收I/O 请求。
小驱动必须提供StrMiniReceiveDevicePacket 程序去处理各种设备请求。
每个流都必须有两个程序去处理I/O 请求：数据请求和控制请求。
类驱动通过调用数据请求回调函数Str-MiniReceiveStreamDataPacket 去处理所有的流读写请求。
所有其他的流请求通过strMiniReceiveStream ControlPacket 去传送。
假如类驱动正在处理小驱动的同步操作，它便把这些请求排队，一次次地把这些请求分发给小驱动。
类驱动维持着三个分离的队列，也就是流请求块的请求类型可分为三类：（1）设备请求 （2）流控制请求 （3）流数据请求流小驱动针对这三类请求有相应的例程，如表1：请求类型 例程例程变量的消息类型 设备请求 StreamClassDeviceNotification ReadyForNextDeviceRequest 流控制请求 StreamClassStreamNotification ReadyForNextStreamControlRequest 流数据请求StreamClassStreamNotificationReadyForNextStreamDataRequest表1 流请求对应例程例如当操作系统接收到的视频采集卡I/O 请求是对设备的初始化。
它便把这个请求分发给流类驱动。
流类驱动再把此设备请求以SRB_INITIALIZE_DEVICE 形式传递给流小驱动。
由于SRB_INITIALIZE_DEVICE 带有视频卡初始化的信息，所以当流小驱动再把解析出来的信息返还给流类驱动时，就可以通过调用函数OnCreateAdapter()来创建设备的适配器完成设备的初始化。
流请求SRB_INITIALIZE_DEVICE 的处理流程如图2图2 SRB_INITIALIZE_DEVICE 处理流程4．流小驱动的控制PnP 管理器检测到流小驱动支持的硬件适配器，然后管理器核查注册表去解析符号应用，同时把请求传送给I/O 子系统。
I/O 子系统装载流小驱动，调用小驱动的DriverEntry 例程。
在DriverEntry 例程中，将分配和初始化HW_INITIALIZATION_DATA 结构。
根据DriverEntry 程序中的信息，一个文件对象将被创建。
然后，流小驱动的DriverEntry 例程调用流类驱动的StreamClassRegiste rMinidriver 函数，同时把HW_INITIALIZATION_DATA 结构作为参数传递给此函数。
HW_INITIALIZATION_DATA 结构包含处理SRBs 的流小驱动函数的地址。
这样流小驱动就能对类驱动发送的SRBs 做出反应。
在初始化过程中，流类驱动调用在HW_INITIALIZATION_DATA 结构中指定的接收SRB_INITIALIZE_DEVICE 的函数。
随后，流小驱动初始化硬件适配器。
第10期 周敏均等：基于PCI总线的视频采集卡驱动程序的设计与实现 151流类驱动通过传送SRB_READ_DATA或者SRB_WR ITE_DATA命令给指定的函数从视频流发送或者接受数据。
四、结束语本文在分析现有视频采集卡与视频驱动程序，以及阅读相关驱动程序开发资料的基础上，设计和开发了基于PCI总线的视频内核流驱动程序。