基于PCI总线的干涉成像光谱数据传输系统的设计

摘要

随着空间遥感技术、计算机技术的不断进步与发展，各种基于计算机应用的智能型成像光谱设备应运而生。本文针对某型干涉成像光谱仪，主要从硬件的角度，研制基于计算机PCI总线的干涉成像光谱数据传输系统：根据干涉成像光谱仪输出串行数据的特殊格式，采用CPLD设计，对其进行串/并转换等处理，同时产生所需的并行时钟、选通、帧识别等控制信号；采用大容量FIFO缓存并行数据，以扩展PCI接口芯片的内部FIFO，实现数据的连续存储。最后由PCI总线读入计算机内存，以备进行后续处理。同时，利用CPLD设计时序控制逻辑，产生各种同步控制信号，以协调硬件各模块之间的信息交换。 设计中采用驱动开发工具DriverWorks工具开发运行于Windows2K/XP平台上的WDM模式的PCI卡驱动程序，实现数据稳定、有效的无损传输。 该系统的研制成功，为进一步开发智能型成像光谱设备提供了技术基础，累计了设计经验，对于同类产品开发，有一定的借鉴意义。

目录

文摘

英文文摘

科研道德声明和知识产权声明

第一章绪论

1.1课题的背景及方案的选择论证

1.1.1微机总线和接口的概念

1.1.2目前主流的微机总线和接口

1.2课题的主要任务

1.3论文的结构安排

第二章系统的硬件设计

2.1 PCI接口芯片及其内部FIFO的扩充

2.1.1 PCI9054简介

2.1.2数据的缓存

2.2干涉成像光谱数据的接收

2.3干涉成像光谱数据的串/并转换

2.3.1干涉成像光谱信号的时序

2.3.2串/并转换电路的设计

2.4 CPLD的设计

2.4.1串/并转换电路的设计

2.4.2时序控制逻辑的设计

2.4.3 CPLD的整体设计及性能分析

2.4.4 CPLD的时间分析——基于EPM7064SLC84-10

2.4.5 CPLD的管脚与封装

2.4.6 CPLD与其他模块的电路连接

第三章软件设计

3.1 Windows环境下驱动程序的种类

3.2 驱动程序的开发工具及其特点

3.3 Windows环境下PCI设备驱动程序的开发

第四章结论及展望

参考文献

发表文章

致谢

附录A、串/并转换电路的原理图设计

附录B、时序控制逻辑的Verilog HDL代码