基于PCI总线微机接口系统研究

论文题目: 基于PCI总线微机接口系统研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 光学工程

作者: 李远红

导师: 杨坤涛

关键词: 总线,可编程逻辑器件,虚拟设备驱动程序

文献来源: 华中科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 数据采集技术作为现代智能测量技术的基础,广泛应用于各种测量领域。特别是光电检测技术应用时,人们所面临的信号处理的任务愈来愈复杂、繁重,对数据采集系统的要求越来越高。这不仅表现在数据采集速度快、分辩率高,而且要求对采集信号的实时显示和实时处理。在这些实时数据采集系统中,数据传输是数据采集系统的关健部分,它所涉及的计算机总线接口问题,是决定系统实时处理能力的重要环节。目前,与此相对应的PC 微机,其硬件资源和软件资源丰富,通用性强,且价格便宜,因此,在大量的实际测控系统中,采用PC 微型计算机实现实时高速数据采集系统是一种合理的选择。为此,本文对基于PCI 总线微机接口实验系统进行了研究,该系统是一个多功能的微机接口实验系统,不仅是学习现代计算机接口技术的辅助教学系统,也是具有开发功能的综合应用平台,在本课题中对PCI 总线微机接口实验系统确定了系统总体设计方案。该设计方案由PCI 总线接口板、实验平台板、设备驱动程序及上层应用软件三个部分组成。在PCI 总线接口板部分,利用PCI9052 芯片实现了PCI 总线接口,完成了PCI总线向Local Bus 的物理转换。在实验平台板部分,设计了并行、串行、A/D、D/A、定时计数器、SRAM 等接口电路及控制逻辑,并运用可编程逻辑器件实现了这些控制逻辑,大大提高了系统的集成度和可靠性。在设备驱动程序部分,给出了支持Win32 程序的软件接口模型,给出了通过内存变换、I/O 变换及中断反射实现逻辑变换模型的具体方案,给出了实现软件接口模型的具体步骤。实验证明该基于PCI 总线微机接口系统不仅技术先进,而且运行稳定,达到了设计的要求。

论文目录:

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 课题背景

1.2 微机体系结构的发展

1.3 微机接口实验系统的发展概况

1.4 主要研究工作

2 PCI 总线工作原理

2.1 PCI 总线概述

2.2 PCI 总线的系统结构

2.3 PCI 总线信号定义

2.4 PCI 总线命令

2.5 基本的PCI 协议和数据传输机制

2.6 PCI 总线的配置空间

2.7 PCI 总线即插即用实现原理分析

2.8 PCI 总线传输快速原因分析

2.9 实际PCI 总线接口设计中传输速率不够高的原因和解决办法

3 系统总体方案设计

3.1 系统设计要求

3.2 系统总体设计方案

3.3 系统总体硬件结构

3.4 硬件电路原理与资源配置

3.5 CPLD 芯片逻辑功能的实现

4 PCI 总线接口卡设计

4.1 总线接口卡介绍

4.2 PCI 总线接口实现的主要方法

4.3 PCI 总线接口芯片PCI9052

4.4 PCI 总线接口硬件设计的实现

4.5 PCI 地址向Local 地址的变换

5 设备驱动程序

5.1 基于PCI 总线的接口卡驱动程序开发概述

5.2 Windows 98 虚拟机

5.3 支持V86 程序的逻辑变换模型

5.4 支持Win32 程序的软件接口模型

6 实验平台板

6.1 组成框图及I/O 地址

6.2 A/D 转换模块设计

6.3 D/A 转换模块设计

7 全文总结

7.1 主要工作成果

7.2 下一步工作

致谢

参考文献

附录 1 攻读硕士学位期间发表论文目录

发布时间: 2006-04-05

参考文献

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基于PCI总线微机接口系统研究

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