计算机技术的高速发展为人们利用现代数字信号处理技术高速、大量地处理信息提供了有效手段,而数据采集技术在其中起着关键性的作用。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,应尽可能提高采样速度,以满足实时采集、实时处理和实时控制对速度的要求。 论文主要研究基于DSP数字信号处理器和PCI总线的高速数据采集技术。同时提供一种硬件和软件解决方案。 硬件部分,以TMS320VC5402作为局部空间处理器,TLC5510为高速AD采集芯片,PCI9052为PCI总线接口转换芯片,采用CPLD作为PCI9052和DSP的逻辑译码构筑采集系统的硬件平台。详细研究了DSP的基本电路尤其是DSP芯片的HPI接口特性,包括DSP芯片复位后利用HPI主机接口从主机下载程序,主机通过HPI接口读取DSP芯片的整个数据空间等方法;分析了TLC5510高速AD采集芯片的特性,读取数据的时序及其与DSP芯片的接口电路,包括逻辑转换和电平转换:详细分析了PCI总线的规范和总线命令,介绍PCI9052接口转换芯片的内部寄存器结构及作用。 软件部分,主要研究了DSP芯片采集程序及其从主机LOAD的方法,详细分析了目前几种比较流行的编制WDM驱动程序的方法,选取与硬件连接更为紧密,操作更为灵活但同时开发难度也最大的方法,就是直接用WINDDK编译驱动程序。介绍了WlNNT结构操作系统的几个主要部件及其作用,IRP包的结构及其在驱动程序中扮演的重要角色。在此基础上分析了从驱动程序的初始化一直到最后IRP包完成处理等一整套处理流程。在介绍了驱动程序的安装方法后,详细介绍了应用程序的编制和驱动程序和应用程序的连接方法,以及如何利用GUID找到设备接口名这一关键步骤。开发了接口驱动和应用程序。 这一整套方案完整并有效。能满足目前工业上的大多数数据采集的需要,并可根据目标对象的不同而作出相应的调整,可大大降低系统的开发风险和成本。