5 Gsps高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

上位機系統(tǒng)通過PCI Express接口，控制板卡上的FPGA，并使上位機能夠讀取到FPGA以DMA方式連續(xù)上傳的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)上位機內(nèi)存和FPGA之間數(shù)據(jù)的高速傳輸。該軟件的驅(qū)動部分設(shè)計，依靠WinDriver的API函數(shù)和已有的PCI Express硬件設(shè)備驅(qū)動函數(shù)，完成對硬件設(shè)備的基本控制，為以后軟件的進一步升級奠定良好的基礎(chǔ)。而用戶應(yīng)用部分，主要是在Visual Studio環(huán)境中完成，通過調(diào)用可靠的設(shè)備驅(qū)動函數(shù)，成功地通過PCI Express接口與FPGA進行數(shù)據(jù)通信。
2．5 測試結(jié)果
1)ADC與時鐘性能測試
這里采用Xilinx公司ISE軟件中的ChipScope Pro工具將邏輯分析器、總線分析器和虛擬I／O小型軟件核直接插入到設(shè)計當中，直接查看ADC輸出的數(shù)字信號，這些信號在操作系統(tǒng)速度下或接近操作系統(tǒng)速度下被采集，并從編程接口中引出，再將采集到的信號通過ChipScope Pro邏輯分析器進行分析。
首先讓ADC工作在采樣率為5 Gsps的單通道模式下，用特定的測試模式來檢驗ADC與FPGA之間的數(shù)據(jù)接口的準確性。將測試程序下載到FPGA并運行后，用ChipScopePro抓取ADC的輸出數(shù)據(jù)如圖3(a)所示。然后在單通道模式下不使用測試模式，輸入2MHz的正弦信號，用ChipSco pePro抓取ADC的輸出數(shù)據(jù)如圖3(b)所示。