本文介绍了一个基于PCI总线的光栅信号采集系统,该系统可应用于多种需要采集位移等数据的场合,本文详细介绍了整个系统的硬件设计和软件开发。本文首先从整体上简要介绍了光栅信号采集系统的组成,随后探讨了对光栅尺输出信号进行处理的CPLD芯片的内部算法逻辑实现,最后重点研究了PCI总线设备接口的开发,主要包括PCI总线协议、硬件接口电路的设计实现、PCI总线设备驱动程序的开发及其和上层用户应用程序的通信。作为重点,本文的PCI总线设备接口开发部分首先阐述了PCI总线操作的理论,提出了PCI总线开发的具体方案,包括使用现场可编程逻辑阵列(FPGA)的方案和使用专用接口芯片(PCI9052)的方案,讨论了两种方案各自的优势和不足,做出了分析和论证。在此基础上,确定了一种性价比较高的方案——以PCI9052芯片作为本数据采集卡与PC机的硬件接口电路。进而探讨了接口电路的硬件设计方法和注意事项,最后着重研究了PCI总线设备驱动程序的开发及其和上层用户应用程序的通信。