基于PCI總線的大容量雷達數據采集系統的設計
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在實際的數據采集中，我們僅用到PCITarget和DMA兩種數據傳輸模式，PCITarget用于對控制模塊中的寄存器進行讀寫，用于采集方式的設定，DMA用于雷達數據的采集。
3．2 信號調理模塊和模數轉換模塊
采用AD843構成的信號調理模塊，對輸入的雷達信號進行隔離限幅放大。經過調理后的雷達信號送到高速模數轉換芯片AD9042AD的模擬輸入端進行模數轉換，模數轉換時鐘由控制模塊產生。AD9042AD的模擬電源由DC－DC饋電，DC－DC輸出電壓的在線穩定度為1．25％，滿足AD9042AD模擬電壓穩定度5％的要求。AD9042AD是一種高速、高性能、低功耗的12位高速模數轉換芯片；它采用兩級轉換模式，并以與CMOS兼容的模式輸出二進制補碼，＋5V供電，內部提供采樣／保持電路以及參考電壓；它的轉換速率高達41MSPS。
3．3 FIFO模塊
利用DMA方式進行數據傳輸時，接口芯片PLX9054內部用于數據緩沖的FIFO只有32 DWord大小，遠不能滿足高速連續大容量雷達數據采集的要求。所以，采用在LOCAL總線上外加FIFO的方法來增加用于數據緩沖FIFO的容量，我們采用的FIFO芯片IDT7206L12為16K×9位，所以每路要用兩片IDT7206L12來構成16K×18位（只用了16位），兩路共要用四片IDT7206 L12。
3．4 控制模塊
Xilinx公司的CPLD器件XC95144XL采用了最先進的FastFlash技術，有144個宏單元，3200個門電路，并且具有在系統可編程（ISP）和信號延遲可預測特性，使得它很適合構成較復雜控制器件。在數據采集卡的開發中，采用XC95144XL作為控制模塊。控制模塊主要協調各個模塊的工作，完成數據采集功能。控制模塊除了實現數據采集的控制邏輯外，還在其中實現了分頻、觸發源選擇、命令等一些控制和狀態寄存器，通過對上述寄存器的讀或寫，進行數據采集工作方式設定。
由于PLX9054的LOCAL總線工作在C模式，所以XC95144XL經編程后的工作時序要滿足C模式的要求。我們采用VHDL邏輯輸入方式，利用Xilinx公司的配套軟件Foundation Series 2．1對XC95144XL芯片進行編程。由于控制邏輯比較復雜，在編寫控制模塊的VHDL程序時，采用了分層設計的設計方法。
4 配套軟件的實現
雷達數據的采集由數據采集卡在控制模塊的控制下自動進行，這就為數據存儲提供了有利條件，使主機在對PCI總線控制器和控制模塊中的控制寄存器進行必要的初始化后，只進行數據存儲工作，提高了數據實時采集與實時存儲的速度。在數據采集軟件的實現中，采用了DMA工作方式。具體工作過程為：當系統啟動后，首先對采集卡進行檢測，如采集卡存在則申請并分配系統資源，如內存、中斷和DMA資源等，接著，對數據采集卡進行工作方式的設置，并且，啟動DMA進行數據傳輸。在該程序中，以中斷方式進行工作，即DMA先將采集的數據傳輸至主機內存中，當傳輸達到預定量時，采集結束，調用中斷處理程序，將內存中的數據存儲到硬盤中，生成雷達數據文件。數據采集軟件流程如圖2所示。
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