一種基于PCI總線和DSP技術(shù)的虛擬儀器設(shè)計(jì)

　　傳統(tǒng)的虛擬儀器由一塊基于PCI總線的直接利用A/D和D/A芯片構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集板卡和相應(yīng)的軟件組成，但隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，越來越多的數(shù)據(jù)需要由計(jì)算機(jī)處理、存儲(chǔ)和傳輸，由于通用計(jì)算機(jī)本身的特點(diǎn)，它們通常不適于進(jìn)行實(shí)時(shí)性要求很高的數(shù)字信號(hào)處理，因此這種虛擬儀器不能滿足現(xiàn)實(shí)應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理能力、數(shù)據(jù)傳輸能力以及數(shù)據(jù)管理能力所提出的越來越高的要求。

　　與此同時(shí)，隨著數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)性價(jià)比的不斷提高，其應(yīng)用領(lǐng)域飛速擴(kuò)展，從而使基于PCI總線和DSP技術(shù)的新型虛擬儀器應(yīng)運(yùn)而生。

　　系統(tǒng)的基本框架

　　筆者設(shè)計(jì)的基于PCI總線和DSP技術(shù)的虛擬儀器的基本框架如圖1所示。

　　整個(gè)系統(tǒng)是基于模塊化的設(shè)計(jì)理念來實(shí)現(xiàn)的，該系統(tǒng)的開發(fā)主要有以下幾步：1)設(shè)計(jì)一塊基于PCI總線的母板，該板上有自己定義的總線接插件，以及整個(gè)系統(tǒng)的邏輯控制單元和數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)芯片;2)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)輸出模塊;3)開發(fā)PCI母板的Windows驅(qū)動(dòng)程序，使PC能正常識(shí)別該板卡并分配所需系統(tǒng)資源;4)開發(fā)系統(tǒng)下位機(jī)DSP數(shù)據(jù)采集模塊的程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)的采集以及數(shù)據(jù)的FFT算法處理;5)開發(fā)系統(tǒng)上位機(jī)PC的控制軟件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)波形顯示、端口配置、內(nèi)存讀寫以及對(duì)儀器的控制功能。

　　

圖1 虛擬儀器系統(tǒng)的基本框架