基于xPCTarget的采集卡驱动程序开发
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基于CPCI的多功能数据采集卡的驱动程序研究与开发的开题报告一、研究背景及意义随着计算机技术的不断发展,数据采集技术的应用越来越广泛,尤其是在科学研究、工业生产和军事领域中的应用越来越广泛。
多功能数据采集卡作为一种常用的数据采集设备,可以将各种传感器、信号源的信号转换成计算机可以识别和处理的数字信号。
多功能数据采集卡广泛应用于机械、电子、自动化、通讯、控制、计算机等领域,具有广泛的市场前景。
而CPCI(Computer PCI)是在PCI总线上发展起来的一种新型计算机总线,具有高性能、高可靠性、高灵活性等特点,在工业控制、计算机测量、通信等领域有着广泛的应用。
本文将基于CPCI总线研究开发一种多功能数据采集卡,以满足工业控制和计算机测量等领域的需求。
二、研究内容1. 多功能数据采集卡的硬件设计采用AD采样芯片和FPGA实现多通道、高精度、高速率的数据采集和处理,并通过CPCI总线实现与计算机的数据传输和控制。
2. 多功能数据采集卡的驱动程序设计利用Windows操作系统和LabVIEW应用程序开发平台,设计多功能数据采集卡的驱动程序。
在Windows系统下使用CPCI总线接口卡驱动程序,实现对数据采集卡的初始化、寄存器编程、数据读写等功能。
在LabVIEW应用程序开发平台中进行GUI的设计,实现数据采集卡的数据采集、数据分析、存储和显示等功能。
3. 多功能数据采集卡的测试与应用通过实验测试,验证多功能数据采集卡的性能,并应用于机械、电子、自动化、通讯、控制、计算机等领域,实现对各类信号的采集、处理和控制。
三、研究方法和步骤1. 文献调研和技术分析对多功能数据采集卡和CPCI总线的基本原理和应用进行调研和分析。
2. 多功能数据采集卡的硬件设计基于AD采样芯片和FPGA,设计多功能数据采集卡的硬件电路,并进行电路仿真和性能评估。
3. 多功能数据采集卡的驱动程序设计使用C++语言开发多功能数据采集卡的驱动程序,实现数据采集、控制、存储和显示等功能。
采用xPC Target技术的半实物仿真系统的设计引言由于压电陶瓷执行器(Piezoelectric Actuator,PZT)具有定位精度高、带宽大、响应时间快等优点,所以被广泛地应用于如超精密加工、半导体光刻等领域的精密定位系统中。
但是随着工业化生产对产率要求的不断提高,在满足定位精度要求的同时,对定位速度提出了越来越严格的要求。
如何实现快速而精确的定位控制,如何准确评价控制算法的性能显得尤为重要。
对于PZT定位精度控制的研究主要集中于逆模型的建立,无论是基于现象的Preisach模型,还是具有明确函数表达式的Duhem模型,都可以有效补偿迟滞与蠕变效应带来影响,获得高精度的定位控制。
对于定位速度控制的研究,无论是动态性能更好的压电器件的使用,还是点到点运动控制算法的优化与应用,都取得了高速度的定位控制。
基于现有的PZT,三阶轨迹规划方法可以获得高精度、高速度的控制效果。
由于三阶轨迹规划算法离散化迭代计算的时间因子为控制系统的单位伺服周期,而以往的非实时计算平台,无法提供分辨率足够小的伺服周期,也就无法保证在算法开发验证阶段对其性能进行评价的准确性。
xPC Target采用主机与目标机结合的方式,目标机运行的实时内核可以在足够短的时间内计算控制算法的仿真模型,为三阶轨迹规划算法的实时执行及性能评价提供了有效的途径。
本文建立基于xPC Target 的PZT微动控制半实物仿真平台,对PZT的微动控制算法进行研究与验证,以获得高精度、高速度的PZT微动控制。
1 系统硬件设计PZT 微动控制半实物仿真系统硬件结构如图1 所示,整个系统硬件结构由以下几个部分组成:处于用户层的宿主机、处于中间层的xPC Target目标机和处于执行器层的PZT 驱动/控制系统。
其中,宿主机采用PC机,运行Matlab/Simulink/RTW 环境,控制算法的Simu-link模型在此环境上开发设计、编译及下载到目标机中执行;仿真过程中由目标机运行xPC Target实时内核以及控制算法,目标机采用ADV ANTECH 公司的PWS-1409TP便。
基于xPC的光电平台系统半实物实时仿真黄显林;鲍文亮;卢鸿谦;李明明【摘要】为了便捷高效地设计和调试光电平台系统的稳定、跟踪控制算法,基于Matlab的xPC Target环境设计开发了半实物实时仿真系统.阐述了系统的总体设计方案,给出了系统软、硬件实现方法.通过半实物仿真,完成了平台的模型结构参数辨识,设计并测试了比例积分控制器、校正控制器和μ综合控制器.对半实物仿真系统进行摇摆实验以评估所设计的控制系统的视轴稳定精度.实验结果显示,校正控制器因其在低频段具有更高的增益从而使系统获得了最高的稳定精度,通过实验结果可有效地选择出扰动抑制特性最优的控制器设计.%In order to design and debug the stabilizing and tracking control arithmetic of an electro-optical platform system conveniently and efficiently, a hardware-in-the-loop simulation system was designed and implemented based on Matlab xPC target environment. The overall design of the system was presented, and the implementation of software and hardware was described. Through hardware-in-the-loop simulation, the model structure and parameter of the plant were identified, furthermore, proportional integral controller, correction controller, and μ synthesis controll er were designed and tested. Vibration experiments were carried out for every control system designed to evaluate the line-of-sight stabilization accuracy. Experimental results show that the correction controller, which has the maxium gain value in the low frequency band, makes the system achieve the highest stabilization accuracy. According to experimental results, the controller which has optimal disturbance attenuation is selected.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2012(033)001【总页数】7页(P19-25)【关键词】光电平台;惯性稳定;xPC目标;半实物仿真;μ综合【作者】黄显林;鲍文亮;卢鸿谦;李明明【作者单位】哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心,哈尔滨黑龙江150001;哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心,哈尔滨黑龙江150001;哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心,哈尔滨黑龙江150001;哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心,哈尔滨黑龙江150001【正文语种】中文【中图分类】TN209;TP275引言光电稳定跟踪平台是近年来发展迅速的一种新型实时图像侦察设备,其主要功能是隔离载体的运动使平台承载的光学传感器能够获得目标或目标区域稳定清晰的图像[1-2]。
WINDOWS环境下的数据采集卡驱动程序开发
林加宁
【期刊名称】《福建电脑》
【年(卷),期】2005(000)007
【摘要】本文主要介绍了windows环境下vxd驱动程序的原理;设计和实现.文中先对windows操作系统的保护模式和内存管理进行简单介绍;然后介绍了设备驱动程序的原理和实现;随后详细阐述了一种实现.
【总页数】2页(P147-148)
【作者】林加宁
【作者单位】福建移动通信有限责任公司,福建,福州,350001
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.VxWorks下数据采集卡驱动程序开发 [J], 杨扬;杨智慧;李序;李正熙
2.Windows环境下IMP驱动程序开发及其在数据采集中的应用 [J], 严如强;刘志刚;孔凡让;冯志华;王建平;龙潜
3.VxWorks下数据采集卡设备驱动程序开发 [J], 叶凯;杨文淑;启亮
4.VxWorks下数据采集卡设备驱动程序开发 [J], 叶凯;杨文淑;启亮
5.QNX6下PXI高速数据采集卡驱动程序开发 [J], 侯轶宸;苗克坚
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—239—xPC 目标驱动程序开发中的关键问题研究苗立东(山东理工大学交通与车辆工程学院,淄博 255091)摘 要:根据xPC 目标驱动程序的基本原理,针对采用C 语言开发xPC 实时系统硬件驱动程序过程中参数传递和查找基址的关键问题提出解决方案,其中包括模块封装和有效基址的确定方法。
分别在1台工控机和1台组装PC 机上对开发的PCI-8360A 驱动程序进行了试验,7路A/D 采样频率可以达到10 kHz ,信号能够实时显示。
实验证明该方法的有效性和可移植性有助于xPC 驱动程序的开发过程。
关键词:xPC 目标;驱动程序;系统函数;参数传递;基址Key Issues Research in Development of xPC Target DriversMIAO Li-dong(School of Traffic & Vehicle Engineering, Shandong University of Technology, Zibo 255091)【Abstract 】According to the principle of xPC target driver, solutions are put forward targeting the key issues of parameters transmission and base address lookup in development of xPC target drivers. The solutions involve block mask and selection of valid base address. Tests are conducted with an industry computer and a DIY PC respectively, and result shows that the drives with seven-channel A/D conversion can achieve 10 kHz while the signals can be visualized in real time. Tests prove that the proposed solutions are effective and the developed drivers are portable, which can help the development of xPC target drivers【Key words 】xPC target; drivers; S-functions; parameters transmission; base address计 算 机 工 程Computer Engineering 第35卷 第19期Vol.35 No.19 2009年10月October 2009·工程应用技术与实现·文章编号:1000—3428(2009)19—0239—03文献标识码:A中图分类号:TP391Matlab 被越来越多地用于组建实时系统[1],其中,Matlab/Simulink 下的xPC 工具箱,可以用PC 组成实时系统,不需第三方操作系统的支持,在计算机上配置输入输出设备就能和外部交换信息,进行硬件在环仿真和测控系统开发。
高速图像采集卡驱动程序设计
富大鹏;杨会玲
【期刊名称】《国外电子测量技术》
【年(卷),期】2009()9
【摘要】为了实现对高速图像数据的采集,介绍了某高速CMOS相机图像采集卡总体设计方案。
利用Driver Studio驱动开发工具设计了图像采集卡驱动程序,对PCI设备的存储器映射、中断和DMA功能实现做了讨论,深入剖析了驱动程序和应用程序间的通信,通过中断与DMA间的配合完成了高速图像数据的传输。
实现了Windows XP系统下驱动程序的安装与调试。
测试结果表明:利用DMA操作传输数据,在本地总线的晶振频率为40MHz、图像分辨率为640×480、数据宽度为10位的数据传输时,能达到200帧/秒的采集速率。
【总页数】5页(P61-64)
【关键词】高帧频;PCI总线;驱动程序;中断
【作者】富大鹏;杨会玲
【作者单位】吉林省白城无线电监测站;长春理工大学电信学院;苏州科技学院【正文语种】中文
【中图分类】TP216
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1.基于PCI总线的高速数据采集卡的驱动程序设计 [J], 杨菁;余成波;胡晓倩
2.Solaris10下PCI总线图像采集卡驱动程序设计 [J], 霍玉波;张波;沈湘衡;马冬梅
3.VXI总线高速同步采集卡驱动程序设计 [J], 周勇;刘慧英;李爱军
4.PCI总线高速数据采集卡及其驱动程序设计 [J], 魏先民
5.基于PXI图像采集卡的WDM驱动程序设计 [J], 张伟;刘亚斌
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PCI图像采集卡的Windows驱动程序开发
龚艳军;朱德森;肖力
【期刊名称】《计算机与数字工程》
【年(卷),期】2005(033)006
【摘要】结合自行开发的PCI总线的图像采集卡,讨论了一般PCI设备驱动程序编写时所面临的主要问题及解决方案,特别分析了图像采集卡对驱动程序的额外要求同时提出了解决方案,并简略的说明了驱动程序的安装与调用问题.
【总页数】4页(P95-98)
【作者】龚艳军;朱德森;肖力
【作者单位】华中科技大学控制科学与工程系,武汉,430074;华中科技大学控制科学与工程系,武汉,430074;华中科技大学控制科学与工程系,武汉,430074
【正文语种】中文
【中图分类】TP31
【相关文献】
1.基于PCI的DSP板的Windows驱动程序开发 [J], 谭永青
2.基于PCI总线的数据采集卡WDM驱动程序开发 [J], 孙健;贾民平;许飞云;胡建中
3.基于WinDriver的PCI数据采集卡的设备驱动程序开发 [J], 张思博;董春;李宗帅
4.基于WinDriver的PCI CAN板卡Windows驱动程序开发 [J], 刘勇;佟为明;林
景波
5.基于PCI的红外图像采集卡设备驱动程序开发 [J], 孙茂阳;李坡;聂镭
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1基于MATLAB_xPC Target 的蓄能机组实时仿真测试系统姜达军 朱晓东(国网电力科学研究院,江苏省南京市 210003)摘要:利用MATLAB 提供的Simulink 、RTW 和xPC Target 等工具箱建立了抽水蓄能机组的实时仿真模型,并通过输入输出接口电路将实时仿真模型与实际抽水蓄能调速器相连接,构成半物理实时仿真系统。
利用某电站蓄能机组参数对该系统进行了测试验证。
结果表明,该实时仿真系统建模方便、自动生成高效仿真程序、调整参数灵活,试验曲线与原型机试验吻合度高,可作为调速器开发设计阶段的试验平台,以及试验验收阶段动态特性测试系统。
关键词:抽水蓄能 xPC Target 仿真0 引言调速器是抽水蓄能机组的重要控制设备,其调节品质的好坏直接影响着电网供电的质量和机组的安全可靠运行。
因此,无论是安装时还是大修后都要对其性能进行全面的测试。
目前,调速器的动态性能测试只能在模型机组或电站的实际机组上进行[1],但经常会受现场条件限制,不能对调速器控制性能作出全面评价。
因此,根据电站实际情况进行机组实时仿真来完善调速器的软件或验证新型控制规律是解决这一问题很好的途径[2]。
传统实时仿真程序由于其编程、调试复杂,通用性差、缺乏图形输出等局限性,已不适应现代快速开发的要求。
基于MATLAB/xPC Target 的实时仿真系统具有建模方便、自动生成高效仿真程序、调整参数灵活等优点,在此基础上建立的蓄能机组实时仿真装置能够为调速器的设计提供一个高效、便利的实验平台,能够缩短研制周期、提高质量并减小投资。
1 仿真系统各部分模型抽水蓄能机组调节系统由调速器和调节对象组成,调速器由调节器和电液随动系统2部分组成,调节对象包括有压过水系统、可逆式水轮机、电动发电机和负荷。
抽水蓄能机组调节系统的性能不仅取决于调速器,还与调节对象有关[3]。
因此,对其进行仿真,就必须具体研究调节器以外各部分的工作原理和特性,建立相应的数学模型和Simulink 仿真模型。
基金项目:国家自然科学基金(60274020,69974017);河北自然科学基金(602621);广西自然科学基金(0135065)收稿日期:2003-06-13 收修改稿日期:2004-02-10MAT LAB 环境下的单神经元自适应实时控制系统王俊国,王永骥,万淑芸(华中科技大学控制科学与工程系自动化研究所,湖北武汉 430074) 摘要:利用神经元模型和自学习功能构成自适应PI D 控制器,在Matlab 实时开发环境xPC T arget 下建立液位实时控制系统。
给出了单神经元自适应PI D 控制器的结构和控制算法,介绍了基于xPC T arget 的快速原型设计方法,即通过拖拉S imulink 模块搭建被控对象的实时原型,同时以神经元自适应PI D 控制器完成系统的实时控制。
为检验控制效果还采用了PI D 控制器进行液位实时控制。
最终结果表明:单神经元自适应控制能克服传统PI D 控制器不稳定的缺点,使系统具有较好的稳定性。
关键词:神经元;S imulink ;xPC T arget ;自适应控制中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1002-1841(2004)04-0021-01R eal 2time Single N euron Adaptive Control System B ased on Matlab E nvironmentWANG Jun 2guo ,WANG Yong 2ji ,WAN Shu 2yun(Institute of Automation ,Department of C ontrol Science and Engineering ,Huazhong University of Science and T echnology ,Wuhan 430074,China )Abstract :Real 2time level process control system was devised on the basis of xPC T arget s oftware environment of Matlab.Meanwhile an adaptive PI D controller were designed by means of neuron m odel and self 2learning alg orithm.The architecture and alg orithm of the single neuron adaptive PI D controller were discussed.The rapid prototyping process which created block diagrams in S imulink using sim 2ple drag and drop operations was introduced in detail.The real 2time control system adopted adaptive PI D controller was created through S imulink m odel with xPC T arget.In order to verify the performance of tw o approaches ,the PI D alg orithm was als o used to control the lev 2el system.The results indicate that the proposed method can overcome the shortcoming of the traditional PI D controller and achieve satis 2factory stability.K ey Words :Neuron ;S imulink ;xPC T arget ;Adaptive C ontrol1 引言在工业控制中,传统的PI D 控制至今仍处于主导地位,其缺点主要是PI D 参数一般由人工整定,且一次性整定得到的PI D 参数很难保证其控制效果始终处于最佳状态[1]。
基于U盘量产的xPC Target启动光盘制作方法任龙杰【期刊名称】《电脑知识与技术》【年(卷),期】2009(005)020【摘要】xPC Target is a tool in MATLAB, which supplies a Real-Time simulation platform. It is based on two PCs called host PC and target PC, and need a particular bootable disk to boot the target PC. The traditional method is using floppy disk as the bootable disk. But the floppy disk is trended to be washed out. So, this paper introduces a method of making bootable CD based on USB disk's mass-pro-duction. Tests showed that this method is simple, effective and practical.%xPC Target是MATLAB提供的一种实时仿真工具,它采用宿主机一目标机的技术架构,需要用特殊的启动盘启动目标机.传统的方法是用软盘制作xPC Target启动盘.但软盘有诸多缺点且目前已有被淘汰的趋势.鉴于此,该文介绍了一种基于U盘量产的xPC Target启动光盘制作方法.试验表明本方法是简单有效实用的.【总页数】2页(P5544-5545)【作者】任龙杰【作者单位】同济大学汽车学院,上海201804【正文语种】中文【中图分类】TP206【相关文献】1.基于xPC Target和RTDS的12脉波整流的快速原型化控制系统 [J], 袁威;游菲;陈康博;肖忠云2.基于Simulink/xPC Target的实时数据采集系统搭建及问题分析 [J], 崔高健;张增帅;李绍松3.基于x86和xPC Target的控制器快速原型设计 [J], 郑胄强4.基于LabVIEWd的xPC-Target人机界面的研究综述 [J], 袁威5.不用量产 U盘照样变身启动光盘 [J], 小易因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于实时仿真平台实现燃料电池汽车的硬件设计-设计应用随着汽车工业的发展和进步,人们对汽车的动力性、经济性、安全性及排放等方面提出了更高的要求,传统的机械式控制系统已经远远不能满足这些需要。
电子化控制系统以其高、高速度、控制灵活、稳定可靠等特点逐渐取代了机械式控制系统,是汽车控制系统的发展趋势。
由于对控制性能的要求越来越严格,使得汽车电子控制系统对控制器的要求越来越高。
控制器的开发与设计一般都要经过如图1所示的步骤,即由上层到底层,再由底层到上层的一个V字形过程。
首先是控制器的上层功能设计,详细确定控制器将要实现的功能;然后生成目标程序代码;是控制器的底层软、硬件实现。
从控制器实现到实车测试的过程中还需要进行硬件在环实时仿真测试。
这是因为在整车控制器的开发过程中,利用整车控制器硬件在仿真测试平台构建虚拟的整车现场环境。
对控制器进行硬件在环仿真测试,不但可以大大加快整车控制器软、硬件的开发过程,而且开发成功的控制器具有较高的可靠性。
因为仿真测试平台可以模拟出在实车试验中难以实现的特殊行驶状态和危险状态,从而对整车控制器进行全面的测试。
控制器硬件在环仿真测试中,系统用数学模型来代替,控制器使用实物,系统模型和控制器之间的接口要与实际保持一致,在仿真调试完毕后,达到控制器和系统之间的“垂直安装”或“垂直集成”。
控制器在完成硬件在环仿真之后,就可以进入系统集成和测试环节,实现初期设计的各项功能和指标。
本文基于Matlab/Simulink RTW和XPC Real-time Target实时仿真平台,配合PCI数据采集卡底层软件的开发和信号调理装置硬件设计,系统地实现了燃料电池汽车整车控制器仿真测试平台。
利用该平台可以对整车控制器硬件电气特性、底层软件平台和控制算法等进行测试。
硬件在环实时仿真测试平台方案设计硬件在环实时仿真平台构建了虚拟的整车环境,并基于虚拟的人机交互司机模型,将人作为硬件在环的一个元素引入到实际的仿真测试中,具体结构如图2所示。
xPC环境下PCI-1711数据采集卡驱动编写方法研究
蔡君
【期刊名称】《仪器仪表用户》
【年(卷),期】2007(014)003
【摘要】利用实时仿真开发平台xPC Target进行实时控制系统开发,具有周期短、费用低、效率高的特点,但是很多数据采集板卡不被xPC环境支持,需要自己编写驱动程序.本文论述了在xPC环境下采用C MEX S函数编写PCI-1711数据采集卡驱动程序的方法和要点.该方法同样适用于其他不被xPC支持的板卡驱动的开发.
【总页数】2页(P124-125)
【作者】蔡君
【作者单位】东南大学,自动化学院,南京,210096
【正文语种】中文
【中图分类】TP311.1
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1.力控组态环境下数据采集卡驱动程序的开发 [J], 王生铁;张计科;张立波;何林森
2.采用C MEX S函数编写xPC环境下设备驱动模块的研究 [J], 时亚忠;王旭永;张红伟
3.RTAI环境下数据采集卡的Comedi驱动 [J], 杨瀚波;肖连
4.WINDOWS环境下的数据采集卡驱动程序开发 [J], 林加宁
5.在LabVIEW中编写数据采集卡驱动程序不同方法的比较 [J], 朱立军;张元培;都俊超;李宁;白乔
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视频采集卡驱动程序的设计
李红川;欧阳益民;栾志超;张启衡
【期刊名称】《光电工程》
【年(卷),期】2003(030)003
【摘要】介绍了Windows环境WDM模式驱动程序的基本情况,并以具体PCI视频采集卡为例给出了技术的实现办法.驱动程序为视频采集卡提供了与PC机通讯的方式,有效地控制采集卡存储数据.
【总页数】3页(P66-68)
【作者】李红川;欧阳益民;栾志超;张启衡
【作者单位】中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209;中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209;中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209;中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209
【正文语种】中文
【中图分类】TP317.4;TP311
【相关文献】
1.基于VxWorks操作系统的TM1300视频采集卡驱动程序的设计 [J], 王立娟
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3.基于PCI总线的视频采集卡及其WDM驱动程序设计 [J], 刘慧英;王军;夏天琪
4.基于Linux操作系统的视频采集卡驱动程序设计 [J], 王剑非;孟彦杰;赵勇
5.基于Linux操作系统的视频采集卡驱动程序设计 [J], 王剑非;孟彦杰;赵勇
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基于VC的微视V200图像采集卡驱动及内存中图像截取张朝亮;陈少昌;江汉红
【期刊名称】《船海工程》
【年(卷),期】2007(036)005
【摘要】在VC环境下开发采集卡的驱动程序,可以方便地应用于其他程序中,避免重复开发,提高了软件开发的效率.在内存中获取采集卡捕获的图像并转换为标准的句柄接口,能够提高实时性、方便更进一步的图像处理.
【总页数】3页(P119-121)
【作者】张朝亮;陈少昌;江汉红
【作者单位】海军工程大学,电气与信息工程学院,武汉,430033;海军工程大学,电气与信息工程学院,武汉,430033;海军工程大学,电气与信息工程学院,武汉,430033【正文语种】中文
【中图分类】TP75.1
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1.基于WDF的四通道图像采集卡驱动开发 [J], 闫航;刘亚斌;张秀磊
2.基于PXI图像采集卡的WDM驱动程序设计 [J], 张伟;刘亚斌
3.基于CX2388x的PCI图像采集卡及驱动设计 [J], 王晨旭;卿粼波;罗代升
4.基于FPGA的图像数据采集卡及其驱动设计 [J], 焦文喆;翟正军;任岚昆
5.基于LabVIEW的非配套图像采集卡的驱动 [J], 杨柳;袁祥辉
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