基于PCI总线的多功能可定制数据采集系统

基于ＰＣＩ总线的多功能可定制数据采集系统　・ｌ５・　

基于ＰＣＩ总线的多功能可定制数据采集系统　

韩晓东，翟正军，陆艳洪　

（西北工业大学计算机学院，陕西西安７１００７２）　

摘要：为满足航空电子总线数据采集系统的通用性和多功能性，设计了基于ＰＣＩ总线的多功能可定制数　

据采集系统；研究了相关总线板卡的驱动函数；采用自项向下和模块化的方法设计了数据采集系统的系　统运行管理模块、数据采集显示模块、数据分析处理模块和记录数据管理模块；使用了多线程、多视图、　

双缓存和Ｔｅｅｃｈａｒｔ控件等关键技术。设计实现的数据采集系统具有采集任务、ＩＣＤ可定制功能，可以灵　

活地设计针对不同硬件的数据采集任务，效果良好。　

关键词：ＰＣＩ；模块化；多线程；多视图；Ｔｅｅｃｈａ￣　

中图分类号：Ｖ２４３　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００—８８２９（２０１１）１０—００１５—０４　

Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｕｓｔｏｍｉｚａｂｌｅ　Ｄａｔａ　Ｇａｔｈｅｒｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＰＣＩ　Ｂｕｓ　

ＨＡＮ　Ｘｉａｏ—ｄｏｎｇ，ＺＨＡＩ　Ｚｈｅｎｇ－ｊｕｎ，ＬＵ　Ｙａｎ—ｈｏｎｇ　

（Ｓｃｈｏｏｌ［ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ　７１００７２，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｕｓｔｏｍｉｚａｂｌｅ　ｄａｔａ　ｇａｔｈｅｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＰＣＩ　ｂｕｓ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　

ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｍａｋｉｎｇ　ａｖｉｏｎｉｃｓ　ｂｕｓ　ｄａｔａ　ｇａｔｈｅｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｌｌ・ｐｕｒｐｏｓｅ　ａｎｄ　ｍｕｈｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ。Ｔｈｅ　ｄｒｉｖｉｎｇ　ｆｕｎｃ—　

ｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｂｕｓ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｃａｒｄ　ｉｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ；ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｍｏｄｕｌｅ，ｄａｔａ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｄｉｓｐｌａｙ　

２０１３年第１１期总第１３１期　ＳＩ　ＬｌＣ０Ｎ　ＶＡＬＬＥＹ　要求纹波不能大于２５ｍＶｐｐ。为此设计中选用性能良好的线性电　源ＬＤＯ进行供电。　４软件设计　系统软件主要由硬件驱动程序和应用程序组成。应用程序　包括地面监管软件与机载任务软件。　４．１驱动程序的设计　设备驱动软件主要用于实现模块设备的驱动支持，由设备　管理驱动，监控管理驱动以及时统管理驱动等模块组成，提供　标准的设备驱动控制接口以及中断管理的支持。所有的驱动软　件采用统一的ＡＰＩ接口形式，保证软件具备较好的可读性和可　维护性。　设备驱动软件接口函数都具有如下的基本结构：　ｉｎｄｃｏｄｅ＝ＰｒｏｃＮａｍｅ（Ｐａｒｌ，Ｐａｒ２，…）　其中：　ＰｒｏｃＮａｍｅ：驱动接口函数名；　Ｐａｒ１，Ｐａｒ２，．．．：相应函数的输入输出参数；　ｉｎｄｃｏｄｅ：返回值，返回值表明函数的执行情况。　４．２应用程序的设计　机载任务软件运行在光纤通道数据采集器上，采用　ＶｘＷｏｒｋｓ５．５操作系统，用于实现光纤通道数据采集器的设备管　开始　＿　初始化　工　创建系统　维护任务　—　开启系统　维护任务　工作模式选择？　＼／　●　ｌ接收任务１　Ｉ　开启数据　接收任务１　创建数据　读取任务　工　开启数据　读取任务　接收任务２　ｌ　开启数据Ｉ　垄　堡墨　】　图５机载任务软件流程图　（上接第１０６页）　行分析和研究，决定部署一个基于无线局域网的电视台审片系　统。按照保证系统的先进性和稳定性的原则，我们首先设计了　无线审片系统的整体结构，对系统的实现进行了分析，并划分　Ｈｉ功能模块。研究了审片系统中所应用的多媒体相关技术，以　及８０２．１１　ｎ无线传输标准协议等相关技术。　基于无线局域网的电视台审片系统弥补了传统审片系统的　不足，支持客户端采用ＰＣ、智能手机等多种终端进行审片，同　时支持审核意见的交互，建立了安全的审核机制，为与播出系统、　媒资系统的连通创造了条件。　理、监控管理，以及监控数据的解包／打包等应用处理功能。　光纤通道数据采集器机载系统软件接收ＦＣ监控端口的数据，根　据机载配置文件的设置，从相应的Ｆｃ帧中提取用户所关心的参　数，同时附加从ＩＲＩＧ—Ｂ接口获取的时标信息（标记的时间是本　网络包第一个光纤通道数据到达的时刻），以ｌＥＮＡ网络数据包　格式组包，通过以太网接口发往记录设备或遥测设备。　光纤通道数据采集系统地面监管软件运行于专用编程检查　装置上，采用百兆／千兆以太网建立与机载任务软件的通信，　应用于Ｆｃ数据采集系统中。在地面综合联试环境下，实现对光　纤通道航电总线采集器配置文件、采集格式、记录数据格式等　信息的编程设置和控制，并实现采集数据的在线监控和实时存　储功能，软件界面友好、便于用户操作；并为机载嵌入式任务　软件提供配置文件加载的支持。　地面监管软件与机载任务软件采用客户端，服务器交互模　式，通过百兆／千兆以太网建立与Ｆｃ网络数据采集器之间的通　信连接，具备系统维护功能、配置功能、监视功、数据采集回放、　工程管理等功能。　５结束语　本设计实现了基于ＰＣＩ—Ｅ总线技术的光纤通道航电数据采　集系统。在与机上航电系统联试中得到了实际的验证，填补了　现有机载数据采集系统不能采集光纤通道航电总线数据的缺口。　本系统采用Ｐｏｗｅ￣Ｃｄ４０处理器，以ＶｘＷｏｒｋｓ５．５为操作平台，　利用Ｆｃ监控成熟技术，使得该系统操作方便，扩展性好，开发　周期短，用户界面友好，可靠性高。另外本系统不但可以对光　纤通道航电总线数据进行采集，而且能实现对所有基于光纤通　道的总线数据进行采集。　参考文献　［１】Ｆｉｂｒｅ　Ｃｈａｎｎｅｌ　ＡｖｉｏｎｉＣＳ　Ｅｎｖｉ　ｒｏｎｍｅｎｔ［Ｓ］．ＡＮＳＩ．２００２．　［２］Ｆｉｂｒｅ　Ｃｈａｎｎｅ１　Ｆｒａｍｉｎｇ　Ａｎｄ　Ｓｉｇｎａ１　ｉｎｇ，ＮＣＩＴＳ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｄ　ｒ　ａｆｔ　Ｐ　ｒ　ｏｐｏ　ｓ　ｅｄ　Ａｍｅ　ｒｉ　ｃａｎ　Ｎａｔｉ　Ｏｎａ１　Ｓｔ　ａｎｄａ　ｒｄ　ｆＯ　ｒ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏ１ｏｇｙ，Ｒｅｖ　１．７０［Ｓ］．２００２．２．８．　［３］Ｆｉｂｒｅ　Ｃｈａｎｎｅｌ　ＡｖｉｏｎｉＣ　Ｓ　Ｅｎｖｉ　ｒｏｎｍｅｎｔ，ＮＣＩＴＳ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｄ　ｒａｆｔ　Ｐ　ｒｏＰＯ　Ｓ　ｅｄ　ＡｍＣ　ｒｉ　ｃ　ａｎ　Ｎａｔｉ　Ｏｎａｉ　Ｓｔ　ａｎｄａ　ｒｄ　ｆＯ　ｒ　Ｉｎｆｏｒｍａｔ　ｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｒｅｖ２．６［Ｓ］．２００２．２．７．　［４］马萍，唐卫华，李绪志．基于ＰＣＩ一￣ｘｐｒｅ　ｓ　Ｓ总线高速数采卡的　设计与实现［Ｊ】．微计算机信息，２００８，２４（９－１）：１１６－１１８．　［５］杨阿锋，吴帅，刘凯．ＰＣＩ—Ｅ接口高速数据传输卡的驱动程序　开发［Ｊ］．中国测试技术，２００８，３４（２）：１１　５．　作者简介　张袁志（１　９８５一），男，硕士，助理工程师，研究方向：机载　测试。　３总结　随着无线局域网技术的迅猛发展，无线局域网的传输速率　越来越快，穿透率也越来越强，性能越来越稳定，安全性更好，　发展空间更广，前景不可估量。我们应该充分利用无线局域网　的高速传输能力和灵活性，为现代广播电视事业的发展提供强　有力的支持。　参考文献　［１】李红鑫，季才华．无线光通信传输：基站接入的发展方向　［Ｊ］．无线互联科技，２０１１（０３）．

文章编号－１６７２—８７８５（２００６）０４—０００１—０４　基于ＰＣＩ总线的位标器陀螺转子　实时数据采集系统　陈　琛，刘小英，刘德明　（华中科技大学光电子工程系，湖北武汉４３００７４）　摘　要：介绍了一种运用相位法测量扫描圆直径的数字测试方法。详细阐述了基于ＰＣＩ　总线的实时数据采集系统如何实现对扫描圆的数字化测量，包括系统的硬件与软件设　计，并对测试结果进行了分析。　关键词：ＰＣＩ总线；数据采集；陀螺转子；扫描圆　中图分类号：ＴＰ２１２　文献标识码：　Ａ　Ｒｅａｌ　Ｔｉｍｅ　Ｄａｔａ　Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ　Ｇｙｒｏｒｏｔｏｒ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＰＣＩ　Ｂｕｓ　ＣＨＥＮ　Ｃｈｅｎ．ＬＩＵ　Ｘｉａｏ—ｙｉｎｇ。ＬＩＵ　Ｄｅ—ｍｉｎｇ　（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｏｐｔ—ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕａｚｈｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉ＆Ｔｅ曲，Ｗｕｈａｎ　４３００７４，ＣｈｉｎａＪ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ａ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　ａ　ｓｃａｎ　ｃｉｒｃｌｅ　ｂｙ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｈａｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｉｇｎａ１．Ｔｈｅ　ｒｅＭ　ｔｉｍｅ　ｄａｔａ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ　ｇｙｒｏｒｏｔｏｒ，ｔｈｅ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｏｆｔ　ｗａｒｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｒｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＰＣＩ　ｂｕｓ；ｄａｔａ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ；ｇｙｒｏｒｏｔｏｒ；ｓｃａｎ　ｃｉｒｃｌｅ　１引言　红外导弹位标器一般由光学系统、陀螺目　标跟踪系统、热能信号调制器（调制盘）与光电　信号转换器（探测器或光敏电阻）等部分组成。　位标器在控制电路的作用下，用于接收目标的　红外辐射并将辐射能转化为电能，产生带有目　标位置信息的目标探测信号，搜索和跟踪目标　并给出目标的坐标基准信号与离轴角信号。因　此，位标器的性能对红外导弹的性能具有决定　性的作用。　与以往的位标器陀螺转子扫描圆测量相　比，采用ＰＣＩ总线的数据采集系统可以实时采集　四路探测器的信号，代替了数字示波器功能，便　于计算机进行数据处理。与传统的位标器陀螺　转子扫描圆测量方法一偏转法（采用偏转角度计　算扫描圆）相比，采用相位测量方法来确定扫描　圆大小具有一定的优势：首先，它不依赖于平面　反射镜的偏转角度，从而不会引入平面反射镜　的机械误差；其次，可以通过测算四路信号间的　相位来保证扫描圆的严格水平平移，而不会引　入因扫描圆上下偏移带来的误差．　２系统方案设计　系统总体设计框图如图１所示。快速黑体作　为测试系统的模拟目标光源辐射出红外信号，　收稿日期，２００５—１ｏ啊ｕ　作者简介ｔ陈琛（１９８２——），男，湖北武汉人，现为华中科技大学光电子工程系２００４级在读硕士研究生，主要　研究方向为光纤传感与信号处理技术。　ＩＮＦＲＡＲＥＤ（ＭＯＮＴｔＩＬＹ）／ＶＯＬ．２７，Ｎｏ．４，ＡＰＲ　２００６

２０１３年７月　第４１卷第１４期　机床与液压　

ＭＡＣＨＩＮＥ　ＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ　Ｊｕ１．２０１３　Ｖｏ１．４１　Ｎｏ．１４　

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—３８８１．２０１３．１４．０４３　

ＶＢ环境下基于ＰＣＩ一１７１０的采集系统的实现　

郭山国　，郭山千　，魏志强　，王国章　，王涛　，张勇　

（１．河北机电职业技术学院，河北邢台０５４０４８；２．二连浩特市无线电监测站，内蒙古二连浩特０ｌ１１００）　

摘要：详细介绍了研华多功能数据采集卡ＰＣＩ－１７１０的功能特点及其基本编程实现方法，简述了基于该板卡用可视化编　

程语言ＶＢ实现采集系统的整体思路，并给出了具体的应用实例。　关键词：ＶＢ语言；ＰＣＩ一１７１０数据采集卡；采集系统　中图分类号：ＴＰ２７４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００１—３８８１（２０１３）１４—１２２—３　

Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＰＣＩ．１７　１０　ｕｎｄｅｒ　ＶＢ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　

ＧＵＯ　Ｓｈａｎｇｕｏ　，ＧＵＯ　Ｓｈａｎｑｉａｎ　，ＷＥＩ　Ｚｈｉｑｉａｎｇ　，ＷＡＮＧ　Ｇｕｏｚｈａｎｇ　，ＷＡＮＧ　Ｔａｏ　，ＺＨＡＮＧ　Ｙｏｎｇ　

（１．Ｈｅｂｅｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｍｅｅｈａｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉｎｇｔａｉ　Ｈｅｂｅｉ　０５４０４８，Ｃｈｉｎａ；　

２．Ｔｈｅ　Ｒａｄｉｏ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　Ｓｔａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｅｒｌｉａｎ　Ｃｉｔｙ，Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ　Ｅｒｌｉａｎｈｏｔ　０１　１　１００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｆｕｎＣｔｉｏｎａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｕｈｉｆｕｎｅｔｉｏｎａｌ　ｄａｔａ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｃａｒｄ　ＰＣＩ・１７　１０　ｍａｄｅ　ｉｎ　Ａｄｖａｎｔｅｅｈ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｔｒａｉｎ　ｏｆ　ｔｈｏｕｇｈｔ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｉｓ　ｂｏａｒｄ　ｃａｒｄ　ｗａｓ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ