基于CY7CO9449的高速PCI數(shù)據(jù)采集卡設計
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現(xiàn)在就狀態(tài)機的工作過程作簡要說明：
當Reset由0轉變到l時就啟動一次數(shù)據(jù)傳輸。狀態(tài)機首先進入T1寫地址狀態(tài)。
狀態(tài)機在T1寫地址狀態(tài)將本次數(shù)據(jù)傳輸存放在CY7C09449內SRAM的起始地址及有關控制信號送到局部總線上。T1狀態(tài)之后無條件進入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，將進入T3讀FIFO狀態(tài)。
在T3讀FIFO數(shù)據(jù)狀態(tài)，狀態(tài)機發(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)，那么就進入狀態(tài)T5，否則進入狀態(tài)T4。
T4等待寫并可能讀狀態(tài)是很關鍵也很復雜的狀態(tài)，在這個狀態(tài)下影響狀態(tài)機行為的信號比較多。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已經準備好數(shù)據(jù)傳輸，同時FIFO是空的，所以下一個狀態(tài)要進入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已經準備好數(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RdyOut=0表不CY7C09449沒有準備好數(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)已經可以寫入CY7C09449，所以下一個狀態(tài)要進入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)，否則進入T0復位狀態(tài)。
狀態(tài)機在每種狀態(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。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/195310.htm
4 驅動程序設計
PC使用的操作系統(tǒng)是WindowsXP，軟件設計開發(fā)環(huán)境使用的工具包括WindowsXP DDK、Driver Studio2．7和VC++6．0，以下著重討論驅動程序設計。
為了加快數(shù)據(jù)傳輸速度，驅動程序使用DMA的方式把CY7C09449共享存儲區(qū)內的數(shù)據(jù)讀取到主機的存儲器內。
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)的內存空間，然后要獲取內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)建設備描述符結構體m_MiydeviceDescript，設備描述符結構體各個域的設置如下：
將UserSIpaceAddress傳遞給應用程序，則應用程序就可以訪問存放數(shù)據(jù)的內存空間了。
FPGA在每傳送給CY7C09449一塊2k雙字的數(shù)據(jù)后就通過CY7C09449的引腳IRQ_IN向主機發(fā)送中斷請求。在主機的中斷服務程序中用m_Me-morjPhyPhysicalAddress設置CY7C09449的DMA3E機物理基地址寄存器，然后設置DMA局部基地址寄存器、DMA長度寄存器來配置數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑吹刂返刂泛蛿?shù)據(jù)長度，然后再寫CY7C09449的DMA控制寄存器來啟動DMA傳輸。在所有數(shù)據(jù)塊傳輸完畢，主機中斷服務程序發(fā)送給應用程序一個消息，這時應用程序就可以通過UserSpaceAddress訪問接收到的數(shù)據(jù)了。
5 結論
在高速數(shù)據(jù)采集卡的設計中FPGA對局部總線的控制邏輯由于采用了同步數(shù)據(jù)傳輸控制方式使得局部總線的最高傳輸速度可達200Mb／s。在WindowsXP下的驅動程序設計使用了DMA數(shù)據(jù)傳輸方式，提高了數(shù)據(jù)存儲速度。高速數(shù)據(jù)采集卡可以達到80Mb／s的數(shù)據(jù)采集速度，設備
運行穩(wěn)定，達到了設計要求。
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