基于PCI总线的塔康视频信号产生电路设计

2．5 D／A转换电路

D／A转换电路的功能是将DSP产生的包络数据转化为模拟信号。选用ADI公司的12 bit并行高速D／A转换器AD9762，其最大数据刷新率为125 MS／s。D／A转换电路如图4所示。

3 系统软件设计

3．1 FPGA功能实现

FPGA开发采用Altera综合开发平台Quartus II 6．0，利用VHDL语言开发了双口RAM、总线控制、地址译码、D／A转换器控制、脉冲序列产生、波道控制和询问信号检测等7个功能模块，分别为：1)设计双口RAM，用于实现PCI9054数据和DSP数据的交换：2)实现PCI9054本地总线逻辑控制，例如：对双口RAM的读写逻辑；3)实现DSP的地址译码逻辑，根据不同的指令选择不同的功能单元；4)实现D／A转换器的逻辑控制；5)产生脉冲序列。根据需要，可产生基准脉冲、填充脉冲、应答脉冲、随机脉冲，组成脉冲序列；6)实现波道控制和衰减控制；7)实现对询问信号的检测等。FPGA内部逻辑如图5所示。

3．2 DSP程序设计

DSP片上程序以CCS2．0为开发平台，主要包括器件初始化程序、系统初始化程序、包络数据(由15 Hz和135 Hz正弦信号组成)产生程序、INTO中断程序、INTl中断程序和定时器中断程序。其中，器件初始化程序完成片内外设的初始化(如锁相环时钟发生器参数的设置，定时器参数的设置，可屏蔽中断的设置等)；系统初始化程序完成整个系统的初始化(I0地址分配、全局变量的初始化设置和系统外设的初始化)；包络数据产生程序主要产生15 Hz正弦数据表和135Hz正弦数据表两张函数表；INT0中断程序完成接收PC指令：INTl中断主要接收到询问信号后完成应答功能；定时器中断程序完成查找函数表并通过计算产生包络数据，启动D／A转换电路产生包络信号，同时产生脉冲选择信号，控制FPGA输出脉冲序列。DSP主程序流程如图6所示。塔康包络信号波形如图7所示。

3．3 PCI驱动程序开发

根据Windows提供的驱动程序模型，使用VC++6．0和DriverStudio软件编写了WDM驱动程序。该驱动程序对PCI9054起到内存映射和中断管理的作用。驱动程序安装后，应用程序对PCI卡的访问可通过调用WindowsAPI的函数CreateFile()实现。这样，对端口的操作最终表现为对一个文件的操作。

4 结论

针对系统模块化的设计要求，开发了基于PCI9054的塔康视频信号产生板卡。基于PCI总线的塔康视频信号产生电路适用于多种工控机平台，通用性强，并且满足设计要求，实际使用效果良好，因此具有良好的应用前景。