基于PCI总线模块的多通道串行数据采集系统设计

发布时间:2021-12-19 02:32 阅读次数:
本文摘要:0章节 目前市面上有多种数据采集卡,但其应用于都具备一定的局限性,不有可能几乎满足用户的市场需求。本文讲解的数据采集卡可应用于某视频图像收集系统中,数据源发送到多路实时串行数据,然后经过数据采集卡起源于上位机借以展开先前分析。 上位机向外写出掌控字并切换后以异步串行方式输入。借以掌控视频图像的收集。本系统将PCI模块逻辑和其他用户逻辑构建于一片FPGA中,因而大大节省了资源,便于展开串口拓展及其他功能的加到,性能较好,用途普遍。

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0章节  目前市面上有多种数据采集卡,但其应用于都具备一定的局限性,不有可能几乎满足用户的市场需求。本文讲解的数据采集卡可应用于某视频图像收集系统中,数据源发送到多路实时串行数据,然后经过数据采集卡起源于上位机借以展开先前分析。

上位机向外写出掌控字并切换后以异步串行方式输入。借以掌控视频图像的收集。本系统将PCI模块逻辑和其他用户逻辑构建于一片FPGA中,因而大大节省了资源,便于展开串口拓展及其他功能的加到,性能较好,用途普遍。

  1PCI总线  PCI总线是一种高性能的局部总线,具备32位可升级到64位的、独立国家于CPU的总线结构。工作频率为33/66MHz,最低传送速度平均132MB/s(32位、33MHz)或528MB/s(64位、66MHz)。  PCI总线定义了Memory(存储器)空间、I/O(输出/输入)空间和配备空间3种地址空间,并具备两种工作模式:其中主模式下的PCI设备具备总线控制权,可以构建DMA传输;而被主设备掌控展开通信的称作从模式(TARGET)。

  1.1PCI总线的配备空间  所有的PCI设备都必需构建配备空间,该空间分成首部区和设备有关区。首部区中的强制性寄存器有:供应商代码(VendorID)寄存器用作标明设备制造商),设备代码(DeviceID)寄存器(用作说明特定的设备,它由供应商分配),版本辨识(RevisionID)寄存器,首部类型(He-aderType)寄存器和类别寄存器(ClassCode)。以上五个寄存器均可用作PCI总线上设备的辨识。另外,首部区中还有两种必需构建的寄存器:其中命令寄存器用作存放在PCI命令,而设备状态寄存器则用作记录PCI的状态信息。

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  操作系统在启动时不应辨别系统中有多少存储器、以及I/O设备必须多少地址空间,然后创建统一的地址映射关系,这时的PCI设备必须中用恩地址寄存器。另外,若要构建中断,还必需设置中断插槽(InterruptPin)寄存器和中断线(InterruptLine)寄存器。  1.2PCI总线的中断机制  PCI总线的硬件中断方式分成边沿启动时和电平启动时,PCI设备为低电平启动时(level-sensiTIve)。

PCI总线下有4条中断请求信号线:INTA#、INTB#、INTC#、INTD#,中断插槽寄存器的值01H~04H分别对应4条中断线,单功能PCI设备不能用于INTA#。此外,用于了中断插槽的设备还必需构建中断线寄存器。POST例程(加电自检测程序)在展开系统初始化和配备时还要将中断线信息载入该寄存器。

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PCI总线中断是可以分享的,这一方面解决问题了中断资源紧绷的问题,但另一方面也不会给PCI中断的构建带给困难。  2系统硬件构建  2.1PCI配备寄存器的设置  Altera公司的PCI编译器(PCICompiler)获取有用于Altera器件构建PCI模块设计的几乎解决方案。

其中还包括4种PCI模块兆核函数(PCIIP)及涉及测试平台。


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