数据采集与处理是计算机应用的一个重要分支,主要研究信息数据的采集、存贮和处理。70年代以来,由于微机技术的快速发展及其在军、民用工程领域的广泛应用,尤其是适于通用微机(如IBM PC系列)使用的板卡级数据采集产品的大量出现,以微机为核心的可编程数据采集与处理技术得到迅速发展。现在的微机,只需在其扩展槽内插上一块数据采集板,并辅以应用软件,即可组成一套微机数据采集与处理系统,实现信息处理和实时控制功能。 计算机总线技术的发展使得目前用于PC机数据采集的板卡很多都转而采用PCI总线技术,较之从前的ISA总线,PCI总线技术最大的优点是传输速率高:同时,相比较采用MCS—51系列单片机作为板载处理器,使用DSP来作板载CPU,具有指令执行速度快,总线带宽高,可以完成数据的高速实时处理等优点。最重要的是,DSP对于算法的处理有独到的优势,可以在DSP软件中加入一些典型的算法编程,就能够极大的增强系统的信号处理能力。基于以上原因,本设计采用了PCI总线作为数据采集系统的支持总线,以TMS320C5402DSP作为板载CPU,实现了数据的高速实时传输与处理。 对于数据采集系统来说,另一个重要部分就是驱动程序的设计。选择合适的驱动程序开发工具,可以使得驱动程序的设计得到简化,从而缩短开发周期。 在Win9x操作系统中使用的设备驱动是虚拟设备驱动程序Vxd,其开发工具一般为美国微软公司提供的DDK,但由于利用DDK开发工具开发驱动程序要阅读大量的DDK文档,深入了解操作系统的内核工作方式,相对来说它更适于专业的驱动程序开发人员,对于硬件开发人员则有一定难度。 JUNGO公司出品的WinDriver驱动程序设计软件,适合于非专业人员快速开发出高效的驱动程序,它界面友好,支持当前绝大多数操作系统,例如Windows95、Windows98、WindowsNT、Windows2000以及LINUX、WindowsCE。对于市场上常见的PCI桥,例如PLX、AMCC公司的芯片,WinDriver提供了大量的封装好的API函数,能够很方便的开发出相应的驱动程序。因此,在本设计中采用winDriver设计驱动程序,不但缩短了驱动程序的开发周期,而且方便了硬件调试,取得了良好的效果。 本文对基于PCI总线的DSP数据采集卡硬件及软件设计作了详细的说明,设计出的数据采集卡可以应用于诸如数字示波器、数字频谱仪和语音识别等领域。