基于PCI总线的高速串行数据记录/转发系统的研究

论文摘要

以DVD（Digital Versatile Disc）为代表的数字光盘是当今多媒体信息时代重要的存储技术之一。在大规模的数字光盘生产中,光盘串行数据的记录、存储和输出是进行光盘母盘生产的一个重要环节。本论文以光盘母盘编码器为背景,结合数据采集技术,围绕PCI（Peripheral Component Interconnet）总线突出的数据传输能力,提出了基于PCI总线的高速串行数据记录/转发系统的设计方案（项目名称是虚拟编码器设计）,其目的在于把实际编码器输出的串行数据完整地存储到计算机硬盘,并可调用、实现与实际编码器一样的串行输出,以完成光盘母盘编码器的复用功能。论文的主要研究内容如下:（1）论文分析了国内外的相关技术发展现状,根据工程项目的需要,对记录/转发系统的关键部分模块进行了总体功能的设计,来实现课题的需要;（2）在总体设计方案的基础上,细致完成了PCI总线和本地总线的控制逻辑设计,编制了本地总线和PCI总线的状态机;（3）针对串行数据记录卡,完成了Windows XP下PCI驱动的开发,提出了中断+DMA的数据传输方案,给出了软件测试结果,基本满足了对数据操作的需要。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 本课题研究的目的和意义
• 1.3 国内外相关技术的研究现状
• 1.3.1 数字光盘技术的发展及现状
• 1.3.2 EFM 调制码简介
• 1.3.3 数据采集系统的国内外研究现状
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第2章 DVD 数据编码流程和系统总体方案
• 2.1 引言
• 2.2 DVD 数据格式与编码流程
• 2.3 数据传输总线选择及其控制器设计
• 2.3.1 PCI 总线的信号定义
• 2.3.2 PCI 总线的操作
• 2.3.3 PCI 总线接口控制器的实现
• 2.4 系统总体方案设计
• 2.5 本章小结
• 第3章 数据记录系统的硬件设计与实现
• 3.1 引言
• 3.2 PCI 接口电路的设计与实现
• 3.2.1 PCI9054 本地总线工作模式的选择
• 3.2.2 PCI9054 数据传输模式的选择
• 3.2.3 PCI9054 与PCI Bus 接口电路设计
• 3.2.4 PCI9054 与EEPROM 接口电路设计
• 3.2.5 PCI9054 与LOCAL Bus 接口电路设计
• 3.2.6 PCI9054 寄存器配置
• 3.3 逻辑控制模块设计
• 3.3.1 CPLD 对记录卡的控制逻辑
• 3.3.2 逻辑控制功能的VHDL 实现
• 3.4 本章小结
• 第4章 数据记录系统的驱动程序开发
• 4.1 引言
• 4.2 Windows XP 的系统结构
• 4.3 WDM 驱动程序模型
• 4.4 驱动开发工具的选择
• 4.5 使用DriverWorks 生成程序框架
• 4.6 记录卡驱动程序函数模块
• 4.6.1 DriverEntry 例程和设备对象的初始化
• 4.6.2 Dispatch 例程和StartIo 例程
• 4.6.3 ISR 中断服务例程和DPC 例程
• 4.7 数据记录系统的软件实现方案
• 4.8 WDM 和应用程序的通信
• 4.8.1 设备的打开和关闭
• 4.8.2 DeviceIoControl 函数调用
• 4.8.3 数据记录系统本地空间0 的访问
• 4.9 驱动程序的安装
• 4.10 本章小结
• 第5章 数据记录系统的调试
• 5.1 引言
• 5.2 数据记录系统的硬件调试
• 5.3 数据记录系统的软件测试
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录A 基于VHDL 语言的CPLD 的控制逻辑代码
• 附录B 记录卡的实物图
• 致谢