● 摘要
现代科学技术的发展和工业水平的提高使得电子测量技术对工业生产和产品研发越来越重要。得益于计算机技术的迅猛发展，数字信号处理正逐步代替模拟信号处理而成为信号处理的主流。而将被测量数字化是数字信号处理的先决条件，因此，以AD转换为核心的数据采集成为数字信号处理的首要环节。在瞬态信号、图像信号处理等一些高速率、高精度等测量中，高速数据采集卡具有极其重要的作用[1]。本文在对目前高速数据采集模块的发展情况进行调研分析后，开发了基于PXI总线的高速数据采集模块及其驱动程序和测试程序，以克服目前市场上同类产品价格昂贵、不易进行二次开发等缺点，满足用户多变的应用需求。
本文的研究工作是紧紧围绕基于PXI总线的高速数据采集板卡的研制而进行的。首先分析了高速数据采集卡的工作原理，依据工程项目的实际需要，确定了高速数据采集模块的功能和设计要求，完成数据采集模块的总体方案设计。
其次，完成了高速数据采集模块的电路设计和PCB绘制，最终完成基于PXI总线的高速数据采集模块的硬件搭建。
再次，在进行FPGA程序设计时，结合各个功能模块的时序要求，设计出一个安全高效的有限状态机，并在保证其基本功能的前提下，从面积和速度两个方面对程序进行优化，使FPGA工作在最优化状态。在进行WDM驱动程序设计时，通过广泛地调研总结出开发PCI设备驱动的一般流程，并针对PCI9054芯片提出了驱动程序设计框架和开发过程中的技术关键点。
最后，通过搭建完整的硬件测试平台，对高速数据采集模块的功能和性能进行了详细的验证和测试，并对测试结果进行了深入分析，保证了高速数据采集模块的可靠稳定的工作。
关键词： 数字信号处理 PXI FPGA WDM