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在对动态、过渡态、瞬态的信号测试及控制中,人们对信号的实时处理提出了更高的要求.由原来计算机的集中处理逐步过渡到各功能模块带有自己的数字信号处理器DSP,实现并行数据处理.大大提高了实时数据处理的速度.同时,对数据的处理和压缩也减轻了系统对总线上数据传输速度的要求.PXI总线是新一代的高性能的仪器总线.研究PXI总线和DSP总线间柔性接口技术,将PXI总线的高速宽带和DSP对数字信号的高速灵活的处理能力很好的利用和结合起来,实现数据实时处理和大数据量高速实时数据传输和存储.该课题研究的PXI总线和DSP总线间柔性接口技术是组成高性能数据采集和处理系统中的关键技术,也是航空基础科学基金资助项目.该课题采用柔性接口技术,即将原来的硬件接口电路通过软件编程的方法固化在现场可编程门阵列(FPGA)中,易修改、易仿真、抗干扰能力强、方便调试是该技术主要特点,对FPGA的编程配置不是传统方式——通过编程器或仿真器和下载电缆,而是通过计算机由PXI总线直接写入.其好处是对FPGA的编程更方便、更灵活,必要时用户可以参与对部分硬件接口电路的修改.在设计中采用总线接口IP核加本地总线接口方案,所有接口逻辑集中在一片FPGA中,并且使用CPLD作为配置FPGA电路,实现从主机直接在线配置FPGA而不需下载电缆,使用CPLD配置FPGA也是论文的创新点.论文中阐述了整个设计过程的关键技术和设计方法.论文的核心是设计实现PXI总线和DSP总线间柔性接口,重点设计了PCI总线接口IP核,该地总线与DSP的HPI接口,并讨论PXI总线的四种同步方案,使用FPGA实现PXI总线的触发总线.最后设计了使用柔性接口技术的PCI总线的数据采集模板,模板上嵌入高性能数字信号处理器(DSP-TMS320C6711),通过DSP的主机口(HPI)与充当柔性接口芯片的FPGA通信,可灵活实施采集控制和执行针对采集模块的预处理算法,模板上设计了128MB的同步动态存储器(SDRAM)和512KB的闪烁存储器(FLASH),模拟器件AD等,模板设计的系统精度为0.1％.