信号采集卡的新应用



2011-09-27 17:58　作者：九视电子　出处：www.360tsw.com

　　【摘要】提出了一种基于Pc机的雷达图像信号采集卡与显示系统的实现方法。采集卡使用2片双口RAM构成双缓冲区结构，当1块缓冲区完成1条扫描线数据存储后。数据会通过PCI总线被取走。软件设计则分为驱动程序以及应用程序设计2部分。驱动程序收到CPLD取数据信号后，会将采集到的雷达图像数据从采集卡上的缓冲区复制到应用程序缓冲区中等待处理。最终，应用程序将缓冲区中数据取出，进行各种处理后，将最终的雷达图像在PC机显示器上进行显示。

　　【关键词】信号采集卡;数据采集卡;寄存器配置;驱动程序

　　采集卡系统使用CPLD作为核心控制部件，它根据雷达图像信号的时序，控制A/D转换芯片的工作，将模拟雷达图像信号转换为数字信号，并将其存储到采集卡上的缓冲区中。为了防止读、写时序冲突，缓冲区使用2片双口RAM组成。最后，采集到的数据通过PCI总线送到应用程序缓冲区中进行显示等处理。

　　驱动程序设计一般来说，为了保证平台的安全与完整性，操作系统会对系统底层操作采取屏蔽的策略，具体做法就是利用设备驱动程序将用户与硬件隔离开来。所以，用户如果需要对硬件的中断、DMA或存储空间物理地址等资源进行访问，必须通过设备驱动程序来进行硬件操作。

　　Windows驱动程序简介在Windows下进行驱动程序的编写最直接最传统的方法就是调用WindowsDDK中的库函数，但是使用这种方式进行驱动程序设计会有整个开发周期长、开发难度大等不利因素。现在市面上有许多驱动程序开发工具，用以降低驱动程序开发难度，减小开发成本，各种开发工具具体使用方法以及优缺点本文不再赘述，读者可参考相关资料。在本文中，作者使用CompuWare公司的DriverStudio进开发，这样一方面既可以保证足够高的开发效率，另一方面使得开发方式更具灵活性。 在本系统中，驱动程序的主要功能有2个：一是与采集卡进行通信，以确定所需要的数据是否已经采集到卡上的RAM中;二是将存储在采集卡RAM中的雷达图像数据拷贝到应用程序开辟的缓冲区中，以便进一步进行处理。

　　Windows驱动程序工作方式WindowsI/O管理器和设备驱动程序使用I/O请求包(IRP)来管理I/O操作的具体细节。首先，某个内核模式部件创建一个IRP，该IRP可以是让设备执行1个操作、向驱动程序发送1个命令，或者向驱动程序询问某些信息的请求。然后I/O管理器把这个IRP发送到驱动程序输出的例程上。

　　一般，每个驱动程序的例程仅执行IRP指定的一部分工作，然后返回I/O管理器。最后，某个驱动程序例程完成该IRP，之后I/O管理器删除该IRP并向原始请求者报告结束状态.

　　成功地实现了基于PC机的雷达图像信号采集卡与显示系统。使用PC机作为平台，大大降低了雷达显示的成本，并且可以利用PC机强大的数据处理能力，在将来对采集到的雷达信号做进一步的处理，使得系统的兼容性、升级能力得到很大的提高。