[发明专利]一种基于FPGA的PCI总线数据采集系统

说明书

本发明涉及数据采集技术领域，具体公开了一种基于FPGA的PCI总线数据采集系统，其中，包括上位机和与上位机实现通信连接的板卡，板卡包括PCI芯片、FPGA和ADC芯片，FPGA包括本地总线接口模块、指令判断模块、缓存模块和配置模块；本地总线接口模块用于对上位机通过PCI芯片下发的指令数据进行解析得到读写请求信号；指令判断模块用于将读写请求信号下发至缓存模块，并将缓存模块中的缓存信号以及ADC芯片的采集数据反馈至本地总线接口模块；缓存模块用于缓存ADC芯片的采集数据；配置模块用于根据上位机的配置数据对ADC芯片进行配置。本发明提供的基于FPGA的PCI总线数据采集系统解决了数据采集卡与上位机实时传输数据问题。

技术领域

本发明涉及数据采集技术领域，尤其涉及一种基于FPGA的PCI总线数据采集系统。

背景技术

随着软件无线电技术的快速发展，用户在同一硬件平台可以通过配置不同的应用软件来满足不同时期、不同环境的功能要求，而无需改变硬件环境。目前，软件无线电技术用在数据采集系统上，较为广泛。得益于FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列）技术兴起，可以以FPGA为核心，做成数据采集卡，挂载多种ADC（模拟转数字）信号处理芯片，其丰富的外围接口、寄存器硬件资源，加上极强的并行能力，可以很灵活的进行驱动配置并传输信号数据。

当前，为满足数据采集系统的高速化和通用化要求，并解决数据采集卡与计算机实时传输数据问题，可以用PCI（Peripheral Component Interconnect，外设部件互联）总线作为FPGA与计算机的通信接口。PCI总线以其高性能、低成本、高速率等优势，已超越其他总线，成为计算机主流总线标准，且用PCI总线作为数据采集卡的总线接口，也便于上位机的开发。而当前并不存在一种实时性高且通用化的PCI总线数据采集方式，因此，如何能够提供一种实时性高且通用化的PCI总线数据采集方式成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种基于FPGA的PCI总线数据采集系统，解决相关技术中存在的缺乏实时性高且通用化的PCI总线数据采集的问题。

作为本发明的一个方面，提供一种基于FPGA的PCI总线数据采集系统，其中，包括上位机和与上位机实现通信连接的板卡，所述板卡包括PCI芯片、FPGA和ADC芯片，所述PCI芯片和所述ADC芯片均与所述FPGA通信连接，所述FPGA包括本地总线接口模块、指令判断模块、缓存模块和配置模块，所述指令判断模块与所述总线接口模块通信连接，所述配置模块和所述缓存模块均与所述指令判断模块通信连接；

所述本地总线接口模块用于对上位机通过PCI芯片下发的指令数据进行解析得到读写请求信号，以及将所述指令判断模块反馈的所述缓存模块中的缓存信号以及所述ADC芯片的采集数据通过所述PCI芯片上传至所述上位机；

所述指令判断模块用于将所述读写请求信号下发至所述缓存模块，并将所述缓存模块中的缓存信号以及所述ADC芯片的采集数据反馈至所述本地总线接口模块；

所述缓存模块用于缓存所述ADC芯片的采集数据；

所述配置模块用于根据所述上位机的配置数据对所述ADC芯片进行配置。

进一步地，所述本地总线接口模块用于对上位机通过PCI芯片下发的指令数据进行解析得到读写请求信号，包括：

所述本地总线接口模块用于将所述PCI芯片的接口配置成本地总线从模式，以及在所述PCI芯片的接口为本地从模式下按照读写时序对所述上位机下发的指令数据进行解析得到读写请求信号。

进一步地，所述ADC芯片包括第一ADC芯片和第二ADC芯片，所述第一ADC芯片和第二ADC芯片均能够采集数据。

进一步地，所述缓存模块包括数据缓存模块和时钟缓存模块，所述数据缓存模块用于实现对所述第一ADC芯片的采集数据和所述第二ADC芯片的采集数据均进行缓存，所述时钟缓存模块用于将所述第一ADC芯片的采集数据和所述第二ADC芯片的采集数据进行数据时钟同步。