基于PCI 总线的高速数据采集卡系统设计与实现[J].docx

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:。
Design and Implement of A High speed Data Acquisition Card Based on PCI Bus
Pei 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 munication of the
PCI interface, propose the whole design project and the develop the device driver and realize the
app.
Keywords: PCI BUS
1. 引言
Data Acquisition Card Device Driver App

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。用于 PC 机的采集系统以前大多基于 ISA
总线结构,这种结构的最大缺点是传输速率
低,无法实现高速数据的实时传输。PCI 总
线的出现以其卓越的性能受到了广泛的应
用。PCI 总线是 Intel 公司推出的一种微机扩
展槽接口标准,时钟频率为 0~33MHz,其
最大数据传输速率为 132~528Mbps,有效
克服了传统总线进行高速数据传输时的瓶
颈现象,使数据的实时高速采集和传输成为
可能。在系统中充分利用 PCI 总线的优点直
接将采集的数据传到微机内存,有效地解决
了数据的实时传输和存储问题。

系统结构框图
图1 系统结构框图
采集卡系统的结构框图如图 1 所示。其
中, A/ D 转换器采用美国 AD 公司的
AD9432 芯片。该芯片为 12 bit 单路模数转
换器,其最高转换速率为 I/O5 MHz。输入
信号模拟带宽可达 500 MHz,采样时钟为
PECL 差分电平输入,转换数据为 TTL 电平输
出。逻辑控制电路是高速数据采集系统的核
心部件,它主要完成启动 ADC 采