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红外扫描系统作为一种集光电,制冷技术,弱信号处理技术和图像处理技术于一体的高新技术,是用于探测目标的重要设备。
本课题结合长阵列扫描型红外相机,研制了使用PCI主模式传输的图像数据采集储存卡,使传输速率达到约30MB/s,大大提高了数据传输性能。
在设计方案上,从项目要求出发,采用PCI总线作为系统与微机的接口;采用DMA传输方式,提高数据读写速度;通过EEPROM配置空间寄存器使PC正确识别硬件;采用FPGA控制时序逻辑完成数据从FIFO到PC的传输;在Windows XP平台下开发驱动以及用户程序。
在硬件实现上,使用4层PCB板,根据PCI总线规范对电路板的物理要求和电气要求进行设计,在电源,电阻,连线,时钟等方面满足信号完整性设计,保证数据的正确传输。通过设置MARBR,DMAMODE,DMACSR等寄存器来使PCI芯片以DMA方式工作。在EEPROM内对基地址寄存器设置,将内存中的一段空间映射到PCI接口卡内,直接进行数据传输。采用400,000门的FPGA控制逻辑,使用资源在10%左右,剩下的硬件资源可为今后在FPGA内对数据进行处理。
在软件实现上,利用Windows xP的多线程特点,设计数据储存界面。
经单板测试,传输速度可以稳定的保持在30MB/s的情况下进行无误传输,性能得以较大提高,为系统的继续完善提供了保证。
在本文最后,对如何进一步提高传输速度做出了分析并给出总结。