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随着工业控制技术的发展,传统IPC控制模式越来越凸显出弊端,不能满足工业控制系统高速度,高强度和高可靠性的要求。Compact PCI总线的提出,彻底的解决了这一迫切的要求,Compact PCI总线技术兼容PCI总线技术,在物理接口方面采用2mm的高密度气孔插针,物理板卡采用成熟的欧洲机械3U和6U标准,总线系统中加入热插拔技术,用户开发时,硬件仅需在原有的PCI设备卡的基础上添加Compact PCI附加电路信号,软件无需修改即可运行,特别是热插拔技术,具有很大的应用空间。本论文以Compact PCI总线为基础按项目具体要求,设计实现了多路信号采集卡,主要实现了4路CAN总线数据收发,8路模拟量转换,8路开关量输入和8路开关量输出的数据存储和交换功能。采用集成芯片LPC2294微控器实现采集模块的硬件电路,使用PCI9030桥接芯片以及电源管理芯片LTC1643L设计实现Compact PCI总线接口电路,采集系统与主机通过双口RAM进行数据的交互,外加扩展存储器,CAN总线收发器,光电耦合器,线性电源等器件实现系统的硬件设计,主机操作系统选用硬实时操作系统VxWorks,主要基于本系统的应用环境,要求较高的实时性和可靠性。软件设计上采用分层的框架形式,尽量减小模块间的耦合,主要有ARM采集程序,VxWorks下Compact PCI总线的驱动程序,系统运行过程中,充分考虑了二者的同步,采用类似于信号量的方式,设计同步数据格式,划分内存布局,编写同步程序,完成系统软件的设计。在设计硬件原理图和PCB布线后,经过多次调试,分析不断地修改原理图和数据参数,最终在硬件上实现系统的功能,驱动程序的开发涉及操作系统知识以及硬件原理,也是本系统最难的,VxWorks操作系统开发资料稀少,而且闭源,最后先在Windows下实现驱动,熟悉驱动程序结构,经过多次调试和修改后,最终在VxWorks下编写出Compact PCI总线的驱动程序,完成系统的功能。