PCI高速數(shù)據(jù)采集方案介紹

　　Reset信號就是CY7C09449的引腳RSOUTD輸出的信號，它由低到高的轉(zhuǎn)變將啟動FPGA進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采集。

　　FifoEmpty信號是由FIFO模塊提供的，用來指示FIFO是否為空，它為1時表示FIFO是空的，沒有數(shù)據(jù)要傳輸，否則表示FIFO內(nèi)有數(shù)據(jù)等待傳輸。

　　RdyOut信號是CY7C09449的引腳RDY OUT提供的信號，它用來指示CY7C09449的局部總線是否準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)RdyOut為高電平，表示CY7C09449的局部總線已經(jīng)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)傳輸，反之表示CY7C09449的局部總線未準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)傳輸。

　　Last信號是用來指示將要寫的數(shù)據(jù)是否為本次突發(fā)傳輸要寫的最后一個數(shù)據(jù)。這個信號由局部總線控制模塊內(nèi)部產(chǎn)生。局部總線控制模塊內(nèi)部有一個計數(shù)器，當(dāng)準(zhǔn)備一次突發(fā)傳輸?shù)臅r候，就將要傳送的數(shù)據(jù)長度放入這個計數(shù)器內(nèi)，每傳送一個雙字?jǐn)?shù)據(jù)計數(shù)器的值就減去1，當(dāng)且僅當(dāng)計數(shù)器的值等于l的時候 Last就為高電平。

　　現(xiàn)在就狀態(tài)機(jī)的工作過程作簡要說明：

　　當(dāng)Reset由0轉(zhuǎn)變到l時就啟動一次數(shù)據(jù)傳輸。狀態(tài)機(jī)首先進(jìn)入T1寫地址狀態(tài)。

　　狀態(tài)機(jī)在T1寫地址狀態(tài)將本次數(shù)據(jù)傳輸存放在CY7C09449內(nèi)SRAM的起始地址及有關(guān)控制信號送到局部總線上。T1狀態(tài)之后無條件進(jìn)入T2等待讀FIFO數(shù)據(jù)狀態(tài)。

　　在T2等待讀數(shù)據(jù)狀態(tài)，如果FifoEmpty=1，將繼續(xù)等待，如果FifoEmpty=0，將進(jìn)入T3讀FIFO狀態(tài)。

　　在T3讀FIFO數(shù)據(jù)狀態(tài)，狀態(tài)機(jī)發(fā)出有效的讀FIFO控制信號，如果從FIFO讀取的數(shù)據(jù)是最后一個將要寫入CY7C09559的數(shù)據(jù)，那么就進(jìn)入狀態(tài)T5，否則進(jìn)入狀態(tài)T4。

　　T4等待寫并可能讀狀態(tài)是很關(guān)鍵也很復(fù)雜的狀態(tài)，在這個狀態(tài)下影響狀態(tài)機(jī)行為的信號比較多。在圖3中，確定T4狀態(tài)的下一個狀態(tài)的條件被標(biāo)上序號，序號小的條件是被優(yōu)先考慮的條件。滿足條件(1)，RdyOut=0，表示CY7C09449沒有準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)傳輸，所以要仍在狀態(tài)T4繼續(xù)等待。不滿足條件(1)，滿足條件(2)，F(xiàn)ifoEmptV=1是表示CY7C09449已經(jīng)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)傳輸，同時FIFO是空的，所以下一個狀態(tài)要進(jìn)入T2等待讀FIFO數(shù)據(jù)狀態(tài)。不滿足條件(1)、(2)，滿足條件(3)表示CY7C09449已經(jīng)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)傳輸，同時FIFO非空，同時將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是本次傳輸?shù)淖詈笠粋€數(shù)據(jù)，所以要下一個狀態(tài)要進(jìn)入狀態(tài)T5等待寫最后一個數(shù)據(jù)。滿足條件 (4)，也就是不滿足條件(1)、(2)、(3)，表示本次往CY7-C09449寫了一個數(shù)據(jù)、又從FIFO讀了一個數(shù)據(jù)且不是最后一個要寫的數(shù)據(jù)，所以下一個狀態(tài)仍舊是T4。

　　在T5等待寫最后一個數(shù)據(jù)狀態(tài)，當(dāng)RdyOut=0表不CY7C09449沒有準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)傳輸，所以要繼續(xù)等待。否則表示最后一個數(shù)據(jù)已經(jīng)可以寫入CY7C09449，所以下一個狀態(tài)要進(jìn)入T6空閑態(tài)。

　　在T6空閑狀態(tài)如果Reset=1就仍舊在空閑狀態(tài)，否則進(jìn)入T0復(fù)位狀態(tài)。

　　狀態(tài)機(jī)在每種狀態(tài)下要發(fā)出各種控制信號。有控制FIFO的Fif0Read信號，控制CY7C09449局部總線的Select、Strobe、Write和Blast信號。從這些信號的名稱就可以知道它們的作用，這里不再贅述。

　　局部總線控制邏輯通過使用同步數(shù)據(jù)傳輸控制方式，支持突發(fā)傳輸，加快了數(shù)據(jù)傳輸速度。

　　4 驅(qū)動程序設(shè)計

　　PC使用的操作系統(tǒng)是WindowsXP，軟件設(shè)計開發(fā)環(huán)境使用的工具包括WindowsXP DDK、Driver Studio2.7和VC++6.0，以下著重討論驅(qū)動程序設(shè)計。

　　為了加快數(shù)據(jù)傳輸速度，驅(qū)動程序使用DMA的方式把CY7C09449共享存儲區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)讀取到主機(jī)的存儲器內(nèi)。

　　使用DMA數(shù)據(jù)傳輸方式，要申請用于存放數(shù)據(jù)的物理地址連續(xù)的內(nèi)存空間，然后要獲取內(nèi)存空間的物理地址和用戶空間地址。

　　首先在頭文件中創(chuàng)建如下對象：

　　KDmaAdapter m_Dma;

　　KCommonDmaBuffer m_Buffer;

　　然后在MyDriveDevice∷OnStartDevice(Klrp I)函數(shù)創(chuàng)建設(shè)備描述符結(jié)構(gòu)體m_MiydeviceDescript，設(shè)備描述符結(jié)構(gòu)體各個域的設(shè)置如下：