基于PCI总线数据采集卡驱动程序的开发
Windows2000下PCI数据采集卡WDM驱动程序设计

的数 据 传 输 设 备 时 .需 要 开 发 相 应 的设 备 驱 动 程
序 。 常 开 发 P I 备 驱 动 程 序 有 多 种 模 式 , 如 通 C设 例 VD ( x 虚拟 设 备 驱 动 程 序 )WD ( n o sD v r 、 M Wid w r e i Mo e 等 。 文 针 对基 于 P I 线 的数 据 采集 卡 . d) 本 C总 编
通 讯 作 者 简 介 : 秀 琴 (9 0 , , 肃 省 平 凉 市 人 , 究 员 , 士 苏 16 ) 女 Wid w 0 0中 的设 备 驱 动 程 序种 类 no s 0 2
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15 52
科 学 技 术 与 T 程
④ 2 0 S iT c . nn . 0 6 c. eh E g g
Wid w 0 0 P I n o s 0 下 C 数据采集卡 WD 2 M 驱动程序设计
张 广 华 苏 秀琴 李 哲
( 国 科 学 院 西 安 光 学 精 密 机 械 研 究 所 光 电 测控 研 究室 , 安 70 6 ) 中 西 10 8
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第 6卷
第 1 1期
20 0 6年 6月
科
学
技
术
与
工
程
Vo .6 No 1 J n 2 0 1 . l u. 06
1 7 —8 5( 0 6 1 —5 1— 5 6 1—1 1 2 0 、 1—1 5 — 0
S in eTe h oo y a d E gn e n ce c c n lg n n i e r g i
中图法分类号
T 3 5 ; 文献 标 识码 P 1. 12
基于PCI-E总线的多功能同步数据采集卡设计

基于PCI-E总线的多功能同步数据采集卡设计基于PCI-E总线的多功能同步数据采集卡设计摘要:随着科技的不断发展和应用领域的不断扩展,对高性能、多功能的数据采集卡的需求也越来越大。
本文提出了一种基于PCI-E总线的多功能同步数据采集卡设计方案,采用高速数据传输和同步采样技术,实现了对多种信号的高清晰度采集和处理。
1. 引言数据采集卡是一种广泛应用于各个领域的电子设备,用于采集和处理各种信号,如模拟信号、数字信号、视频信号等。
随着科技的发展和应用领域的不断扩展,人们对数据采集卡的需求也越来越高。
本文基于PCI-E总线的数据采集卡设计,旨在实现高性能、高可靠性和多功能的数据采集和处理功能。
2. 系统设计2.1 总体架构本系统的总体架构由PCI-E接口模块、时钟同步模块、高速数据采集模块、FPGA数据处理模块等组成。
PCI-E接口模块将数据采集卡与主机之间的数据传输实现,时钟同步模块用于实现各个模块之间的同步采样,高速数据采集模块负责高速采集各种信号,FPGA数据处理模块用于对采集到的数据进行处理和分析。
2.2 PCI-E接口模块PCI-E接口模块是数据采集卡与主机之间的数据传输通道,通过PCI-E总线实现高速数据传输。
在设计中,选择了PCI-E 3.0 x4作为数据采集卡的接口标准,以满足高速数据传输的需求。
2.3 时钟同步模块为了实现各个模块之间的同步采样,需要设计一个时钟同步模块。
该模块主要包括一个高精度的时钟源和时钟分频模块。
通过时钟源产生的时钟信号,经过分频模块分频后,分别作为各个模块的时钟输入。
通过时钟同步模块,实现了数据采集模块和数据处理模块之间的同步采样。
2.4 高速数据采集模块高速数据采集模块是数据采集卡的核心模块,负责采集各种信号。
该模块包括模拟信号采集电路和数字信号采集电路两部分。
模拟信号采集电路使用高精度的ADC芯片,能够实现高清晰度的模拟信号采集。
数字信号采集电路使用高速采样芯片,能够实现高速的数字信号采集。
基于WDM模型的PCI数据采集卡驱动程序设计

基于VxWorks的PCI总线多功能数据采集卡驱动开发

第 2 0卷 第 1 2期
Vo .0 12 No 1 .2
电子 设计 工程
Elc r n c De i n E d e e t i s n e o  ̄
21 0 2年 6月
Jn 2 1 u . 02
基于 V Wok x rs的 P I C 总线多功能数据 采集卡驱动开 发
稳 定、 靠。 可
关 键 词 : x rs P I V Wo ; C ;数 据 采 集 卡 ;驱 动 k 中 图分 类 号 : ’3 6 P3 1 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :1 7 — 2 6 2 1 ) 2 O 3 — 3 6 4 6 3 (0 2 1一 0 9 0
Ab ta t Vx  ̄ si ne e d d R a i p rt nS se ( T )d v lp db n Rie o a y e a s ft sr c: Wo a mb d e e l meO eai y tm R OS e eo e yWid v rc mp n ,b c u eo s s T o i
t e P Ib sd v c r e h W o k e eo me t r c s n r g a h C u e i ed v ri t e Vx r sd v lp n o e s d p o r mmig e s n il ,t ek yp r o ed v lp n i n p a n s e t s h e atf t e eo me t a h
基于PCI总线的视频采集卡驱动程序的设计与实现

第5卷 第10期 中 国 水 运 Vol.5 No.10 2007年 10月 China Water Transport October 2007收稿日期:2007-8-4作者简介:周敏均 (1983-) 杭州电子科技大学 自动化学院 研究生 (310012) 研究方向:检测技术与自动化装置基于PCI 总线的视频采集卡驱动程序的设计与实现周敏均 杨成忠 江加加摘 要:本文介绍了基于PCI 总线的视频采集卡驱动程序的设计和实现。
视频采集卡基于PCI 总线的设计更好地满足了高速大容量的数据传输需求;针对视频设备的内核流驱动的设计更方便了上层应用软件的开发。
该视频采集卡驱动已经成功应用于视频监控系统中,有效地提高了视频监控系统的功效。
关键词:PCI 总线 视频采集卡 内核流驱动中图分类号:TP311.131 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2007)10-0149-03一、引言随着计算机、网络、多媒体技术以及全球安防事业的迅猛发展,数字视频技术得到了长足地发展,视频采集卡的应用也越来越广泛。
但是由于视频数据传输高速、大量的特点,传统的使用基于串口、并口或ISA 总线传输数据的方式已经不能满足其传输的需求。
同时,由于其复杂性,现在各厂商都是自己提供采集卡的SDK,没有统一的界面,使得上层应用的开发和设备的使用非常不便,而基于内核流的驱动程序能够很好的解决这个问题,上层应用程序能够通过系统提供的统一接口访问底层硬件。
当前,基于PCI 总线的视频采集卡以其强大而灵活的功能、高度的集成性成为主流产品。
为此,本文设计了基于PCI 总线的视频采集卡,并开发了相应的基于内核流的驱动程序。
二、视频采集卡硬件系统PCI 总线是近年来出现的一种高性能的局部总线,它理论上提供133MB/s 的传输速率,支持猝发式读写,具备完整的多总线主控能力,支持即插即用,很适合网络适配器、硬盘驱动器、全动态数字视频卡、图形卡及各类高速外设应用。
基于PCIE总线协议的数据采集设备驱动程序实现_刘波

数据是否传输完 / /毕, 并做相应处理
/V 当 DMA 传输结束时, 数据可能还在 IO 缓冲寄存器中, 但还没有更新
到系统内存中, 这样 CPU 可能访问到错误的数据, 为了保持一致性, 还
应该刷新 IO 缓冲寄存器
中的数据 V/
DWORD WD_DMASync Io(HANDLE hWD,WD_DMA Vp DMA)^
《工业控制计算机》2007 年 20 卷第 7 期
29
2.2 数据采集卡驱动程序实现 2.2.1 获得板卡信息
板 卡 信 息 主 要 包 括 厂 家 ID 号 , 设 备 内 存 映 射 空 间 , 设 备 所 在插槽号以及其他设备专用配置信息。只有获得了板卡信息才 能实现对板卡的访问。这些信息通过下面两个函数得到:
图 1 数据采集卡结构 上层应用程序通过驱动程序将采集卡数据传送到计算机 中。数据传输有两种模式 : PIO 模式和 DMA ( 直 接 内 存 访 问 ) , PIO 模 式 主 要 实 现 计 算 机 和 数 据 采 集 卡 之 间 的 命 令 传 输 ; DMA 模式主要针对大块数据传输, 传输过程中不需要经过 CPU, 数 据直接从板卡传送到内存中, 数据传输的速率比较快, 可以充分 利用 PCIE 数据带宽。
void WD_PciGetCard Info(HANDLE hWD, WD_PCI_CARD _INFOVp Pc iCa rd ): 这 个 函 数 获 取 PCI 设 备 的 资 源 信 息 , 例 如 内 存资源、IO 资源 rne l 登记硬件板卡信息
对 板 卡 信 息 的 登 记 是 通 过 结 构 WD_CARD_REGISTER 来 实现的, 它包含了硬件的各项信息。这些信息可以通过第一步中 的两个函数获得。在确定了 WD_CARD_REGISTER 结构后调用 函 数 WD_Card Reg is ter (HANDLE hWD, WD_CARD_REGIS- TER Vp Ca rd Re g )向 Wind rive r Ke rne l 登记板卡。 2.2.3 访问卡上资源并实现数据传输
PCI数据采集卡的WDM驱动程序开发

第2 5卷 第 8期 2 0 年 8月 06
国
外
电
子
测
量 技
术
V0.2 1 5,No 8 . Au .,2 0 g 06
F r in Elcr ncM e s rm e tTe h o o y o eg e to i a u e n c n lg
a e tt ed ie r x lie . d n t s h r ra ee pan d v
Ke wo d :P u ,W DM ,d ie ,d t c u st n y r s CIb s rv r a aa q iii . o
0 引 言
数据采集系统越来越多的应用于工业控制和测 试等领域 , 在某些特定的领域 , 人们对数据采集的要
a alb e v i l.Ac o dn ot ed sg h r ce it so h rv ro aa a q iiin s se ,t ed v l a c r igt h e in c a a t rs i f ed ie fd t c u sto y tm c t h e e- o me tme h d fd vc rv r o h ir s f id ws fm i f o e ai g s se s u i p n t o s o e ie d ie s f r t e M c o o t W n o a l o p r t y tm sn y n g W D M n e id ws2 0 a d t em an p o e so rv rp o r m n eal o eo l c u s r u d rW n o 0 0。 n h i r c s f ie r g a a dd t i c d fal o r ea e d
基于PCI总线的数字下变频采集卡的WDM驱动程序设计

最 长 , 过 开 发 出来 的驱 动 程 序 则 效 率 最 高 ; Di2rtdo对 不 而 r eSu i v 些 基 本 的 操 作 做 了 封装 .减 少 了 很 多 琐 碎 的工 作 .因 此 相 对 Wi o s D n w K来 说, 发 难 度 要 低 , 发 周 期 也 较 短 , 过 驱 动 程 d D 开 开 不 序 的效 率 则 相 对 要 低 : 于 Wi r e 则 几乎 不 需 要 什 么 代 码 的 至 n ir dv 编 写 , 只 需 要 用 户 定 制 和调 用 它 提供 的 通用 驱 动 . 在 效 率 上 它 但 受 到 了 限 制 。 通 俗 的说 . n o sD K相 当于 汇编 .r e tdo Wid w D Di r ui vS 相 当于 C或 者 C +而 Wldie 则 相 当于 V 。 +. nr r v B 基 于 以 上 的 特 点 . 本设 计 使 用 了 D vrtdoD K 来 开 在 i f eSui+ D 发 WD 驱动 程 序 。 M 3 采集 卡 驱 动 程 序设 计 . 2 3 . 用 D iesui 成驱 动程 序 框 架 .1 2 r rtdo生 v D leS do可 以生 成 驱 动 程 序 的 大 体 框 架 . 从 宏 观 上 建 r rt i v u 它 立 了设 备 驱 动程 序 的 主体 结 构 .引 导 我 们根 据硬 件 设 备 的具 体 情 况 加 以设 计 。 体 生 成 细 节 根 据 采用 的芯 片 : 户程 序访 问驱 具 客 动程 序 的方 式 ; 据 读 写 的 方 式 以 及是 否有 中断 等 等 , 在 很 多 数 这 文 章 中都 有 详 细 的介 绍 . 里 就不 再 累述 。 这 本 采 集 卡 的 P I 动 程 序 所 用 的 P 卫o 4的 V n o 为 C驱 C9 5 ed r D I 1B , ei 为 9 5 ; 0 5 D v eI e D 0 4 由于 数 据 采 集 的速 度 高 , 据 量 大 , 数 主 要 采 用 M m r 射方 式 ,数 据 读 采 用 分 散, 中 的 D A 方 式 ; e oy映 集 M 在应 用 时 , 据 读 写 需 要 指 定 板 卡 地址 , 此 应用 层 的 客 户程 序 数 因 不 使 用 R aF e和 Wre 丑 这 两 个 Wi 2A I而 是 采 用 D v. ed d iF e t r P. I 3 ei cIC nrl e ot 的方 式 . 应 地 , o o 对 内核 驱 动 程 序 响应 各 种 I C L, O T 而
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实 现对 硬件 中断 、 MA、/ D IO空 间或 者 是存 储 空间访 问 , 基本 都 写不 同的驱 动 程序 , 这对 于 硬 件 开发 人 员 来讲 有 相 当大 的 难 要通 过 Rn 上设 备驱 动 程 序来 实 现访 问和 控制 硬 件 的功 度 . 于 以 上 考 虑 , 数 据 采 集 卡 设 备 驱 动 程 序 的 开 发 中 , ig0级 基 在 我
性 , 系统 底层 操作 采 取 了屏 蔽 的策 略 , 对 利用 设 备驱 动 程 序将 序 开 发工 具 , 求程 序 开 发 者 对操 作 平 台的 运 行 机 制 和 内 核 要
用 户 与 硬 件 隔 离 开 来 . Wi o s 作 系 统 中 , 户 如 果 需 要 管 理 机 制 有 较 强 的 了 解 . 外 , 需 要 针 对 不 同 的 操 作 系 统 编 在 n w操 d 具 的 选 择
对 于 Widw 8和 Widw T Widw 0 0 , 者 在 系 no s 9 n o N ( no s20 ) 两 s
统 核 心 上 有 质 的 不 同 , 以 对 于 同 样 一 个 硬 件 , 两 者 下 的 驱 所 在
Wi o s 统 为 了 保 证 系 统 的 安 全 性 、 定 性 和 可 移 植 动 程 序 也 有 很 大 的 区 别 . 果 利 用 D K、 r eWok等 驱 动 程 n w系 d 稳 如 D Di r r v
可 时 , 中读 出配 置信 息 对 P X 0 4进 行 配 置 . 据 采集 卡 的 控 性能 在用 户 模式 下不 能 获得 最 佳 效 果 , 以在 用 户 模 式 下 实 从 L 95 数 现并 调试好 代 码后 , 将代 码 中 的临 界部分 性 能 ( 如 中 断 控制 例 制 是 由一片 C L P D芯 片 X 9 14构 成 的控 制模 块 来完 成 . C54
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第 1 0卷 第 3期
20 0 2年 9月
河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 学 报
Ju u ft rn M c a ia a d Ee t c lE gn eigC l g o n d 0 l k e h nc l n l r a n i er ol e ea ci n e
2 1 Wi r e 工 作 原 理 ( 图 2 . n ir Dv 如 )
对 于硬 件 的 访 问 , 序 从 Wi ̄ vr 户 模 式 库 ( id r 程 r e用 d wn r . v h 调用 WiD i r ) n r e 的功 能 , v 由这个 功 能再去 调用 Wi r e 的 内 n ir Dv
个进 程可 以同时使 用 这些 系 统 资源 ( 硬件 或软 件 ) .
插 卡 和 U B这 些 硬 件 的 设 备 驱 动 程 序 进 行 开 发 的 、 r ̄ vr S Wi d e 主 要 包 括 一 个 Wi r e zr 、 个 Wi  ̄ vr 行 包 、 个 公 n i r ad 一 D v Wi r e发 d 多
核 模 块 , 由这 个 内核 模 块 去 完 成 对 硬 件 的 访 问 . 些 硬 件 的 再 一
芯片 P X 04以 D A 方式 送 到计 算 机 内存 中 . 置芯 片 内 存 L 95 M 配 储 有 接 口芯 片 P X 0 4的 配 置 信 息 , P X 04上 电 初 始 化 L 95 当 L 95
1 基 于 P I 线 数 据 采 集 卡 的硬 件 介 绍 ( C总 如 用 程 序 以 及 大 量 的 例 程 .
图 1 )
图 1 数 据 采 集 卡 的 结 构 框 图
图 2 Wi ̄ vr 作 原 理 图 r e工 d
采样 信号 通过 数 据采 集 卡 的信 号调理 和模数 转 模块 转 换 成 数 字信号 , 数字 信 号 经 过 FF IO缓 存 后 , 过 P I 线 接 口 通 C总
Vo . 0 】 1
.
. 3
S t 20 2 ep . 0
基 于 P I 线 数 据 采 集 卡 驱 动 程 序 的 开 发 C 总
王 长 清
( 南 师 范 大 学 物 理 与 信 息 工 程 e 院 , 南 新 乡 43 0 ) 河 - 河 5 09 _
摘 要 : 对 Wid w 操 作 系 统 , 』 驱 动 程 序 开 发 工 具 Wi r e, 现 了基 于 P I总 线 数 据 采 针 no s 利 手 j n i r实 Dv C 集 卡 驱 动 程 序 的开 发 . 关 键 词 : 动 程 序 ; 据 采 集 ; MA; n r・ 驱 数 D WiDie  ̄r 中 图分 类 号 : P 1 . T 3 11 文献 标 识 码 l A 文 章 编号 :0 82 9 ( o 2 O —0 10 10 —0 3 2 0 )30 3 —3
n ir D v WiDi r v R eh公 能 . 为操作 系统 的一部 分 , 作 设备 驱 动程 序是 用来 管 理 系统 资 们 选 用 Wi r e 作 为 开 发 工 具 . n r e 是 美 国 K R e 源 ( 件或软 件 ) 可 执行 二进 制 代码 , 过 设 备驱 动 程序 , 硬 的 通 多 司 出 品 的 用 于 编 写 驱 动 程 序 的 工 具 包 , 要 是 针 对 I / C 主 S PI A
近年来 , 于 P 基 C硬 件平 台的数 据 采集技 术 得到 迅猛 发 展 和广 泛应用 . P 在 c操 作 系统 中 。 n o s以其 友 好 的图形 用 户 Widw 界面 , 完善 的 内存 管理 机 制 , 持 多 C U及基 于 Wi 2A I 支 P n P 的 3 编 程 接 口, 为 主流 的标 准 桌 面通用 操 作系统 . 成