PCI总线智能模拟/开关信号仿真卡研制
发布时间：2021-10-17 10:26
实验室虚拟试验平台中应用到PCI模拟输入或模拟输出板卡,要对模拟/数字信号进行仿真。传统的仿真是通过上层仿真软件实现的,由于计算机软件与PCI板卡之间数据传输时延较大,所以仿真实时性不好。本文的目的在于开发PCI智能仿真卡技术,可实时下载数据处理算法并运行,对提高仿真实时性有重要意义。本文采用ARM为主控CPU,控制系统的智能运行。采用PCI9054作为PCI的接口芯片实现模块的PCI接口,实现了数据处理算法通过PCI总线接口实时下载的功能,提高了仿真系统的灵活性和实时性。采用12位AD转换芯片实现了8通道数据采集功能;采用12位DA转换芯片实现了4通道波形输出功能;设计了16通道的双向数字I/O电路,输入范围是0V5V,满足TTL电平标准。另外,采用模块化的结构设计,在降低干扰,保证精度的同时,也便于系统的调试和升级。在软件设计中,以嵌入式Linux操作系统为平台,开发了模块的设备驱动程序,实现对仿真卡功能模块的访问与控制。利用WinDriver编写了PCI驱动程序,采用VC++开发相应的应用程序,控制数据处理算法的下载,实现PCI仿真卡与主机之间的数据传输。本...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
硬件总体框图
这类处理器一般都是专门为视频和影像市场量身定制的PP。由此可见DSP系统的话就不能对该类DSP处理器物尽其用，有点浪费其资源，也会较ARM系统大。ARM系统内运行嵌入式操作系统，有利于仿真卡行，由此ARM系统是一个更适合本课题设计的处理器方案。在本课题 根 据 芯 片 工 业 级 要 求 以 及 参 考 资 料 的 多 少 最 终 选 择 的 是 Atm1RM9200。3 PCI 接口设计方案要实现PCI总线的接口，要求接口设计部分满足PCI总线协议，可以根际情况选择相应的开发方式，一般，PCI总线开发采用两种方式P[19]P。第一种方式是采用FPGA来设计控制接口，在FPGA内部实现PCI总这种方式的最大优点是灵活，可以根据需要自己编写相关的逻辑来实殊的功能。Altera公司高性能FPGA都提供了PCI接口功能模块，用户组合设计即可P[20]P。可是由于PCI总线协议的复杂性，这种方式开发的，设计周期也较长。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文的最优选型是EP1C12Q240I7，它有 12060 个逻辑单元和 个M4K存储块以及 173 个可用IO。由以上分析可知，EP块提供 234kbit存储容量，能够被配置来支持多种操作M、FIFO及单口和双口模式P[28]P。4K存储块配置成的真实双端口RAM（true dual-port mem读操作，两个端口同时写操作，或在两个不同的时钟频作另一个端口进行写操作。图 2-3 为使用M4K存储块配的构造图P[29]P。
【参考文献】：
期刊论文
[1]实时仿真技术在运动控制系统中的应用[J]. 杨前,刘卫国,骆光照. 微特电机. 2008(12)
[2]基于PCI9054的PCI接口数据通信系统[J]. 马超,皮亦鸣. 中国科技论文在线. 2008(01)
[3]基于PCI总线的DMA高速数据传输系统[J]. 颜建峰,吴宁. 电子科技大学学报. 2007(05)
[4]基于双口RAM的DSP与PCI总线通信的研究与实现[J]. 史有建,包孔伟. 自动化技术与应用. 2007(08)
[5]WinDriver在开发基于PLX9056芯片的PCI设备驱动程序中的应用[J]. 王磊,鲁新平,李吉成. 现代电子技术. 2006(18)
[6]基于DM642的PCI总线接口技术实现[J]. 许彬,郑链,王克勇,宋承天. 微计算机信息. 2006(11)
[7]双口RAM非竞争模式下的并行数据通讯研究[J]. 柳欣,尹志强,穆国宝,马世典. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2006(02)
[8]基于VxWorks的实时雷达网络通讯软件设计[J]. 周雪峰,黄银园,滕岩峰. 微计算机信息. 2005(01)
[9]Linux体系结构及嵌入式Linux的移植方法[J]. 魏平,夏良正,王岩. 东南大学学报(自然科学版). 2004(S1)
[10]PCI9054本地总线控制可编程逻辑设计[J]. 彭杰,汪国有,张天序. 计算机仿真. 2003(09)
硕士论文
[1]虚拟试验系统支撑平台实时性研究[D]. 李骥.哈尔滨工业大学 2009
[2]虚拟试验系统运行支持平台开发[D]. 杨辉.哈尔滨工业大学 2009
[3]基于DM642的网络视频传输系统研究与实现[D]. 崔鹏刚.西安电子科技大学 2008
[4]基于RTW/Linux的实时仿真技术研究[D]. 连冬.国防科学技术大学 2004
[5]基于PCI/CPCI总线的高速数据采集卡的设计与实现[D]. 王伟楠.西安电子科技大学 2004
[6]Windows系列操作系统平台下的驱动程序自动生成技术研究[D]. 邹海强.西北工业大学 2001
本文编号：3441605
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
硬件总体框图
这类处理器一般都是专门为视频和影像市场量身定制的PP。由此可见DSP系统的话就不能对该类DSP处理器物尽其用，有点浪费其资源，也会较ARM系统大。ARM系统内运行嵌入式操作系统，有利于仿真卡行，由此ARM系统是一个更适合本课题设计的处理器方案。在本课题 根 据 芯 片 工 业 级 要 求 以 及 参 考 资 料 的 多 少 最 终 选 择 的 是 Atm1RM9200。3 PCI 接口设计方案要实现PCI总线的接口，要求接口设计部分满足PCI总线协议，可以根际情况选择相应的开发方式，一般，PCI总线开发采用两种方式P[19]P。第一种方式是采用FPGA来设计控制接口，在FPGA内部实现PCI总这种方式的最大优点是灵活，可以根据需要自己编写相关的逻辑来实殊的功能。Altera公司高性能FPGA都提供了PCI接口功能模块，用户组合设计即可P[20]P。可是由于PCI总线协议的复杂性，这种方式开发的，设计周期也较长。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文的最优选型是EP1C12Q240I7，它有 12060 个逻辑单元和 个M4K存储块以及 173 个可用IO。由以上分析可知，EP块提供 234kbit存储容量，能够被配置来支持多种操作M、FIFO及单口和双口模式P[28]P。4K存储块配置成的真实双端口RAM（true dual-port mem读操作，两个端口同时写操作，或在两个不同的时钟频作另一个端口进行写操作。图 2-3 为使用M4K存储块配的构造图P[29]P。
【参考文献】：
期刊论文
[1]实时仿真技术在运动控制系统中的应用[J]. 杨前,刘卫国,骆光照. 微特电机. 2008(12)
[2]基于PCI9054的PCI接口数据通信系统[J]. 马超,皮亦鸣. 中国科技论文在线. 2008(01)
[3]基于PCI总线的DMA高速数据传输系统[J]. 颜建峰,吴宁. 电子科技大学学报. 2007(05)
[4]基于双口RAM的DSP与PCI总线通信的研究与实现[J]. 史有建,包孔伟. 自动化技术与应用. 2007(08)
[5]WinDriver在开发基于PLX9056芯片的PCI设备驱动程序中的应用[J]. 王磊,鲁新平,李吉成. 现代电子技术. 2006(18)
[6]基于DM642的PCI总线接口技术实现[J]. 许彬,郑链,王克勇,宋承天. 微计算机信息. 2006(11)
[7]双口RAM非竞争模式下的并行数据通讯研究[J]. 柳欣,尹志强,穆国宝,马世典. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2006(02)
[8]基于VxWorks的实时雷达网络通讯软件设计[J]. 周雪峰,黄银园,滕岩峰. 微计算机信息. 2005(01)
[9]Linux体系结构及嵌入式Linux的移植方法[J]. 魏平,夏良正,王岩. 东南大学学报(自然科学版). 2004(S1)
[10]PCI9054本地总线控制可编程逻辑设计[J]. 彭杰,汪国有,张天序. 计算机仿真. 2003(09)
硕士论文
[1]虚拟试验系统支撑平台实时性研究[D]. 李骥.哈尔滨工业大学 2009
[2]虚拟试验系统运行支持平台开发[D]. 杨辉.哈尔滨工业大学 2009
[3]基于DM642的网络视频传输系统研究与实现[D]. 崔鹏刚.西安电子科技大学 2008
[4]基于RTW/Linux的实时仿真技术研究[D]. 连冬.国防科学技术大学 2004
[5]基于PCI/CPCI总线的高速数据采集卡的设计与实现[D]. 王伟楠.西安电子科技大学 2004
[6]Windows系列操作系统平台下的驱动程序自动生成技术研究[D]. 邹海强.西北工业大学 2001
本文编号：3441605
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