基于PCI总线的高速串行数据记录/转发系统的研究

摘要

以DVD(Digital Versatile Disc)为代表的数字光盘是当今多媒体信息时代重要的存储技术之一。在大规模的数字光盘生产中，光盘串行数据的记录、存储和输出是进行光盘母盘生产的一个重要环节。
　　本论文以光盘母盘编码器为背景，结合数据采集技术，围绕PCI(Peripheral Component Interconnet)总线突出的数据传输能力，提出了基于PCI总线的高速串行数据记录/转发系统的设计方案(项目名称是虚拟编码器设计)，其目的在于把实际编码器输出的串行数据完整地存储到计算机硬盘，并可调用、实现与实际编码器一样的串行输出，以完成光盘母盘编码器的复用功能。
　　论文的主要研究内容如下：
　　(1)论文分析了国内外的相关技术发展现状，根据工程项目的需要，对记录/转发系统的关键部分模块进行了总体功能的设计，来实现课题的需要；
　　(2)在总体设计方案的基础上，细致完成了PCI总线和本地总线的控制逻辑设计，编制了本地总线和PCI总线的状态机；
　　(3)针对串行数据记录卡，完成了WindowsXP下PCI驱动的开发，提出了中断+DMA的数据传输方案，给出了软件测试结果，基本满足了对数据操作的需要。

目录

基于PCI总线的高速 串行数据 记录/转发系统的研究

HIGH-SPEED SERIAL DATA RECORDING/SENDING SYSTEM BASED ON THE PCI BUS

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题来源

1.2 本课题研究的目的和意义

1.3 国内外相关技术的研究现状

1.3.1 数字光盘技术的发展及现状

1.3.2 EFM 调制码简介

1.3.3 数据采集系统的国内外研究现状

1.4 本文研究的主要内容

第2 章 DVD 数据编码流程和系统总体方案

2.1 引言

2.2 DVD 数据格式与编码流程

2.3 数据传输总线选择及其控制器设计

2.3.1 PCI 总线的信号定义

2.3.2 PCI 总线的操作

2.3.3 PCI 总线接口控制器的实现

2.4 系统总体方案设计

2.5 本章小结

第3 章 数据记录系统的硬件设计与实现

3.1 引言

3.2 PCI 接口电路的设计与实现

3.2.1 PCI9054 本地总线工作模式的选择

3.2.2 PCI9054 数据传输模式的选择

3.2.3 PCI9054 与PCI Bus 接口电路设计

3.2.4 PCI9054 与EEPROM 接口电路设计

3.2.5 PCI9054 与LOCAL Bus 接口电路设计

3.2.6 PCI9054 寄存器配置

3.3 逻辑控制模块设计

3.3.1 CPLD 对记录卡的控制逻辑

3.3.2 逻辑控制功能的VHDL 实现

3.4 本章小结

第4 章 数据记录系统的驱动程序开发

4.1 引言

4.2 Windows XP 的系统结构

4.3 WDM 驱动程序模型

4.4 驱动开发工具的选择

4.5 使用DriverWorks 生成程序框架

4.6 记录卡驱动程序函数模块

4.6.1 DriverEntry 例程和设备对象的初始化

4.6.2 Dispatch 例程和StartIo 例程

4.6.3 ISR 中断服务例程和DPC 例程

4.7 数据记录系统的软件实现方案

4.8 WDM 和应用程序的通信

4.8.1 设备的打开和关闭

4.8.2 DeviceIoControl 函数调用

4.8.3 数据记录系统本地空间0 的访问

4.9 驱动程序的安装

4.10 本章小结

第5 章 数据记录系统的调试

5.1 引言

5.2 数据记录系统的硬件调试

5.3 数据记录系统的软件测试

5.4 本章小结

结 论

参考文献

附录A 基于VHDL 语言的CPLD 的控制逻辑代码

附录B 记录卡的实物图

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致 谢

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