基于CY7CO9449的高速PCI數據采集卡設計
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現在就狀態(tài)機的工作過(guò)程作簡(jiǎn)要說(shuō)明：
當Reset由0轉變到l時(shí)就啟動(dòng)一次數據傳輸。狀態(tài)機首先進(jìn)入T1寫(xiě)地址狀態(tài)。
狀態(tài)機在T1寫(xiě)地址狀態(tài)將本次數據傳輸存放在CY7C09449內SRAM的起始地址及有關(guān)控制信號送到局部總線(xiàn)上。T1狀態(tài)之后無(wú)條件進(jìn)入T2等待讀FIFO數據狀態(tài)。
在T2等待讀數據狀態(tài)，如果FifoEmpty=1，將繼續等待，如果FifoEmpty=0，將進(jìn)入T3讀FIFO狀態(tài)。
在T3讀FIFO數據狀態(tài)，狀態(tài)機發(fā)出有效的讀FIFO控制信號，如果從FIFO讀取的數據是最后一個(gè)將要寫(xiě)入CY7C09559的數據，那么就進(jìn)入狀態(tài)T5，否則進(jìn)入狀態(tài)T4。
T4等待寫(xiě)并可能讀狀態(tài)是很關(guān)鍵也很復雜的狀態(tài)，在這個(gè)狀態(tài)下影響狀態(tài)機行為的信號比較多。在圖3中，確定T4狀態(tài)的下一個(gè)狀態(tài)的條件被標上序號，序號小的條件是被優(yōu)先考慮的條件。滿(mǎn)足條件(1)，RdyOut=0，表示CY7C09449沒(méi)有準備好數據傳輸，所以要仍在狀態(tài)T4繼續等待。不滿(mǎn)足條件(1)，滿(mǎn)足條件(2)，FifoEmptV=1是表示CY7C09449已經(jīng)準備好數據傳輸，同時(shí)FIFO是空的，所以下一個(gè)狀態(tài)要進(jìn)入T2等待讀FIFO數據狀態(tài)。不滿(mǎn)足條件(1)、(2)，滿(mǎn)足條件(3)表示CY7C09449已經(jīng)準備好數據傳輸，同時(shí)FIFO非空，同時(shí)將要傳輸的數據是本次傳輸的最后一個(gè)數據，所以要下一個(gè)狀態(tài)要進(jìn)入狀態(tài)T5等待寫(xiě)最后一個(gè)數據。滿(mǎn)足條件(4)，也就是不滿(mǎn)足條件(1)、(2)、(3)，表示本次往CY7-C09449寫(xiě)了一個(gè)數據、又從FIFO讀了一個(gè)數據且不是最后一個(gè)要寫(xiě)的數據，所以下一個(gè)狀態(tài)仍舊是T4。
在T5等待寫(xiě)最后一個(gè)數據狀態(tài)，當RdyOut=0表不CY7C09449沒(méi)有準備好數據傳輸，所以要繼續等待。否則表示最后一個(gè)數據已經(jīng)可以寫(xiě)入CY7C09449，所以下一個(gè)狀態(tài)要進(jìn)入T6空閑態(tài)。
在T6空閑狀態(tài)如果Reset=1就仍舊在空閑狀態(tài)，否則進(jìn)入T0復位狀態(tài)。
狀態(tài)機在每種狀態(tài)下要發(fā)出各種控制信號。有控制FIFO的Fif0Read信號，控制CY7C09449局部總線(xiàn)的Select、Strobe、Write和Blast信號。從這些信號的名稱(chēng)就可以知道它們的作用，這里不再贅述。
局部總線(xiàn)控制邏輯通過(guò)使用同步數據傳輸控制方式，支持突發(fā)傳輸，加快了數據傳輸速度。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/195310.htm
4 驅動(dòng)程序設計
PC使用的操作系統是WindowsXP，軟件設計開(kāi)發(fā)環(huán)境使用的工具包括WindowsXP DDK、Driver Studio2．7和VC++6．0，以下著(zhù)重討論驅動(dòng)程序設計。
為了加快數據傳輸速度，驅動(dòng)程序使用DMA的方式把CY7C09449共享存儲區內的數據讀取到主機的存儲器內。
使用DMA數據傳輸方式，要申請用于存放數據的物理地址連續的內存空間，然后要獲取內存空間的物理地址和用戶(hù)空間地址。
首先在頭文件中創(chuàng )建如下對象：
KDmaAdapter m_Dma；
KCommonDmaBuffer m_Buffer；
然后在MyDriveDevice∷OnStartDevice(Klrp I)函數創(chuàng )建設備描述符結構體m_MiydeviceDescript，設備描述符結構體各個(gè)域的設置如下：
將UserSIpaceAddress傳遞給應用程序，則應用程序就可以訪(fǎng)問(wèn)存放數據的內存空間了。
FPGA在每傳送給CY7C09449一塊2k雙字的數據后就通過(guò)CY7C09449的引腳IRQ_IN向主機發(fā)送中斷請求。在主機的中斷服務(wù)程序中用m_Me-morjPhyPhysicalAddress設置CY7C09449的DMA3E機物理基地址寄存器，然后設置DMA局部基地址寄存器、DMA長(cháng)度寄存器來(lái)配置數據傳輸的源地址地址和數據長(cháng)度，然后再寫(xiě)CY7C09449的DMA控制寄存器來(lái)啟動(dòng)DMA傳輸。在所有數據塊傳輸完畢，主機中斷服務(wù)程序發(fā)送給應用程序一個(gè)消息，這時(shí)應用程序就可以通過(guò)UserSpaceAddress訪(fǎng)問(wèn)接收到的數據了。
5 結論
在高速數據采集卡的設計中FPGA對局部總線(xiàn)的控制邏輯由于采用了同步數據傳輸控制方式使得局部總線(xiàn)的最高傳輸速度可達200Mb／s。在WindowsXP下的驅動(dòng)程序設計使用了DMA數據傳輸方式，提高了數據存儲速度。高速數據采集卡可以達到80Mb／s的數據采集速度，設備
運行穩定，達到了設計要求。
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