基于CPLD技術的多通道數(shù)據(jù)采集與存儲系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著計算機技術及其應用的飛速發(fā)展，工業(yè)計算機斷層掃描成像(IndustrialComputedTomography——簡稱工業(yè)CT或ICT)的圖像分辨率要求越來越高、數(shù)據(jù)量急劇增加。因此，獲取高分辨率、大容量的工業(yè)CT圖像對傳輸速率提出了更高的要求。多通道數(shù)據(jù)采集與存儲系統(tǒng)是每一個工業(yè)CT圖像處理系統(tǒng)必不可少的環(huán)節(jié)，是獲取圖像信息、研究圖像內容的基礎。 如何實時采集、存儲這些龐大的數(shù)據(jù)是工業(yè)CT要解決的重要問題之一，這涉及到總線

2、、采集與存儲、設備驅動程序、系統(tǒng)級軟件設計等關鍵技術。在工業(yè)CT中，設計基于CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice——復雜可編程邏輯器件)的多通道數(shù)據(jù)采集與存儲系統(tǒng)是準確獲取工業(yè)CT圖像數(shù)據(jù)工作的難點，而編制多通道數(shù)據(jù)采集與存儲系統(tǒng)的設備驅動程序是Windows編程中最復雜、最深奧的工作。 由于數(shù)字系統(tǒng)設計的不斷發(fā)展，CPLD器件獲得了廣泛的應用。本設計中大量采用了PLD(Programmable

3、LogicDevice——可編程邏輯器件)，以緩解元器件數(shù)量過多、印制板面積過大以及因此而引起的穩(wěn)定性和可靠性較差的問題。設計中采用了Altera公司的CPLD器件，實踐證明，采用CPLD器件的系統(tǒng)設計提高了系統(tǒng)的可靠性、靈活性和保密性?？朔到y(tǒng)中的有關數(shù)據(jù)傳輸速率、可靠性等方面的問題，以及提高數(shù)據(jù)傳輸過程中抗干擾能力等方面的問題。 本文介紹了工業(yè)CT系統(tǒng)體系結構的設計方法，主要針對CD-650BX工業(yè)CT機的多通道數(shù)據(jù)采集與存

4、儲系統(tǒng)進行設計。首先討論了PCI(PeripheralComponentInterconnect——外圍部件互連)總線高速多通道數(shù)據(jù)采集與存儲系統(tǒng)硬件接口設計方法，然后深入討論了基于Windows系統(tǒng)核心態(tài)結構機制基礎上的設備驅動程序的設計方法，最后討論了CD-650BX的設計與實現(xiàn)。在設計的過程中，對整個多通道數(shù)據(jù)采集與存儲系統(tǒng)進行了系統(tǒng)結構分析、采用CPLD技術設計硬件內核、繪制原理圖、編制了設備驅動程序，為多通道數(shù)據(jù)采集與存儲系統(tǒng)