一種基于pci總線與fpga的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，尤其涉及一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，屬于數(shù)據(jù)采集及處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]從1992年創(chuàng)立規(guī)范到如今，PCI總線已成為了計算機的一種標準總線。由PCI總線構(gòu)成的標準系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所示。PCI總線取代了早先的ISA總線。當然與在PCI總線后面出現(xiàn)專門用于顯卡的AGP總線，與現(xiàn)在PCI Express總線，但是PCI能從1992用到現(xiàn)在，說明他有許多優(yōu)點，比如即插即用(Plug and Play)、中斷共享等。在這里我們對PCI總線做一個深入的介紹。
從數(shù)據(jù)寬度上看，PCI總線有32bit、64bit之分；從總線速度上分，有33MHz、66MHz兩種。目前流行的是32bit@33MHz，而64bit系統(tǒng)正在普及中。改良的PCI系統(tǒng)，PC1-X，最高可以達到64bit@133MHz，這樣就可以得到超過lGB/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。如果沒有特殊說明，以下的討論以32bit@33MHz為例。
[0003]現(xiàn)在市面上存在著各種PCI接口芯片，如AMCC公司的S5933，PLX的9080系列等。專用芯片可以實現(xiàn)完整的PCI主設(shè)備與從設(shè)備模式的接口功能，將復雜的PCI總線接口轉(zhuǎn)化相對簡單的用戶接口，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)受接口芯片的限制，不能靈活地設(shè)計目標系統(tǒng)，且成本較高。
[0004]例如申請?zhí)枮椤?01320638164.8”的一種包裝印刷生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集監(jiān)測控制系統(tǒng)。其包括數(shù)據(jù)采集模塊、智能控制管理模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、遠程監(jiān)測控制管理模塊，通過數(shù)據(jù)采集模塊采集印刷生產(chǎn)線上的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，該生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過智能控制模塊處理后通過數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送至遠程監(jiān)測控制管理模塊，通過遠程監(jiān)測控制管理模塊對印刷生產(chǎn)線進行實時遠程監(jiān)測，并可根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋遠程控制指令，智能控制管理模塊根據(jù)該遠程控制指令即可對印刷生產(chǎn)線進行控制調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)對印刷生產(chǎn)線的遠程監(jiān)測及控制，使工人或管理人員能夠在遠離印刷生產(chǎn)線的地方進行生產(chǎn)控制作業(yè)，避免在現(xiàn)場吸入在印刷過程中產(chǎn)生的有害氣體，防止職業(yè)病產(chǎn)生。
[0005]又如申請?zhí)枮椤?01220331055.7”的一種票據(jù)印刷中的輪轉(zhuǎn)印刷機信息采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于采集數(shù)據(jù)的走紙傳感器，用于收集數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換信號采集器，用于數(shù)據(jù)處理并分類的核心處理器，用于計算紙張使用情況的紙張分析模塊，用于統(tǒng)計總生產(chǎn)時長的統(tǒng)計模塊，用于實時記錄印刷機生產(chǎn)速度、匯總開停機時長的分時模塊，記錄當日產(chǎn)品生產(chǎn)清單、記錄印刷機操作員上下班時間及工時的考勤模塊，用于顯示的顯示模塊和用于供電的電源模塊；本實用新型優(yōu)點:該實用新型可實現(xiàn)無需稱重即可精確測量印刷產(chǎn)品的用紙情況、精確統(tǒng)計生產(chǎn)某產(chǎn)品的總生產(chǎn)時長。實時記錄印刷機生產(chǎn)速度，匯總開停機時長。記錄當日產(chǎn)品生產(chǎn)清單，記錄印刷機操作員上下班時間及工時。
[0006]再如申請?zhí)枮椤?01410036996.1”的印刷過程之前和/或之內(nèi)檢測和傳輸過程控制數(shù)據(jù)的方法。在用于在印刷機中制造印刷產(chǎn)品時在印刷過程之前和/或之內(nèi)傳輸過程控制數(shù)據(jù)的方法中，這些數(shù)據(jù)至少借助與至少一個印刷產(chǎn)品處于有效連接的印刷標記來檢測。由印刷標記產(chǎn)生的數(shù)據(jù)被傳輸和/或傳送給至少一個被連接在印刷過程之后的處理機組。在印刷過程之內(nèi)，源于印刷標記的數(shù)據(jù)連續(xù)地關(guān)于從完整的印刷過程所確定的數(shù)據(jù)和/或相對于印刷產(chǎn)品在至少一個連接在后面的處理機組中的預先被確定的繼續(xù)處理經(jīng)受至少一個冗余的檢查。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對【背景技術(shù)】的不足提供了一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案
一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，包含PCI卡，在所述PCI卡上設(shè)有數(shù)據(jù)處理單元，以及通過PCI總線與數(shù)據(jù)處理單元連接的用于采集印刷數(shù)據(jù)的多個子檢測裝置；所述數(shù)據(jù)處理單元包含處理器模塊以及與其連接的PCI接口模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、輸出接口模塊；所述子檢測裝置包含微控制器模塊以及與其連接的印刷數(shù)據(jù)采集模塊、顯示模塊、電源模塊，所述電源模塊為微控制器模塊、顯示模塊、印刷數(shù)據(jù)采集模塊提供所需電能。
[0009]作為本發(fā)明一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)的進一步優(yōu)選方案，所述處理器模塊采用FPGA芯片。
[0010]作為本發(fā)明一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)的進一步優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)緩存模塊采用RAM芯片。
[0011]作為本發(fā)明一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)的進一步優(yōu)選方案，所述輸出接口模塊采用PCI接口芯片。
[0012]作為本發(fā)明一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)的進一步優(yōu)選方案，所述電源模塊采用鋰電池。
[0013]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
1、本發(fā)明使用符合PCI電氣特性的FPGA芯片進行簡化的PCI接口邏輯設(shè)計，實現(xiàn)了33MHz、32位數(shù)據(jù)寬度的PCI從設(shè)備模塊的接口功能，節(jié)約了系統(tǒng)的邏輯資源，且可以將其它用戶邏輯集成在同一塊芯片，有效的降低了成本。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細說明:
【具體實施方式】如下:
如圖1所示，一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，包含PCI卡，在所述PCI卡上設(shè)有數(shù)據(jù)處理單元，以及通過PCI總線與數(shù)據(jù)處理單元連接的用于采集印刷數(shù)據(jù)的多個子檢測裝置；所述數(shù)據(jù)處理單元包含處理器模塊以及與其連接的PCI接口模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、輸出接口模塊；所述子檢測裝置包含微控制器模塊以及與其連接的印刷數(shù)據(jù)采集模塊、顯示模塊、電源模塊，所述電源模塊為微控制器模塊、顯示模塊、印刷數(shù)據(jù)采集模塊提供所需電能。
[0016]其中，所述處理器模塊采用FPGA芯片，所述數(shù)據(jù)緩存模塊采用RAM芯片，所述輸出接口模塊采用PCI接口芯片，所述電源模塊采用鋰電池。
[0017]隨機存取存儲器又稱作隨機存儲器，是與CPU直接交換數(shù)據(jù)的內(nèi)部存儲器，也叫主存。它可以隨時讀寫，而且速度很快，通常作為操作系統(tǒng)或其他正在運行中的程序的臨時數(shù)據(jù)存儲媒介。存儲單元的內(nèi)容可按需隨意取出或存入，且存取的速度與存儲單元的位置無關(guān)的存儲器。這種存儲器在斷電時將丟失其存儲內(nèi)容，故主要用于存儲短時間使用的程序。按照存儲單元的工作原理，隨機存儲器又分為靜態(tài)隨機存儲器和動態(tài)隨機存儲器。
[0018]本發(fā)明符合PCI電氣特性的FPGA芯片進行簡化的PCI接口邏輯設(shè)計，實現(xiàn)了33MHz、32位數(shù)據(jù)寬度的PCI從設(shè)備模塊的接口功能，節(jié)約了系統(tǒng)的邏輯資源，且可以將其它用戶邏輯集成在同一塊芯片，降低了成本，增加了本發(fā)明的靈活性。另外，還給出了Windows9x系統(tǒng)下的設(shè)備驅(qū)動程序，可以與應(yīng)用程序接口，形成一個完整的系統(tǒng)。
[0019]本發(fā)明的系統(tǒng)的硬件平臺為一塊PCI卡。此卡的結(jié)構(gòu)十分簡潔，主要由FPGA芯片、RAM芯片和輸出接口三部分組成。其中，F(xiàn)PGA芯片集成了 PCI接口模塊和數(shù)據(jù)處理模塊。PCI接口模塊實現(xiàn)了 33MHz工作時鐘、32位總線寬度的接口功能，支持I/O空間、內(nèi)存空間及配置空間的讀寫和PCI中斷功能。由于簡化的PCI接口占用的邏輯資源較少，可在同一塊芯片中集成其他用戶邏輯。本發(fā)明射入一個數(shù)據(jù)處理模塊，對PCI接口模塊傳送來的數(shù)據(jù)進行處理，通過片外的輸出接口輸出模塊到下位機。RAM芯片為數(shù)據(jù)處理提供緩存功能。
[0020]一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，包含PCI卡，在所述PCI卡上設(shè)有數(shù)據(jù)處理單元，以及通過PCI總線與數(shù)據(jù)處理單元連接的用于采集印刷數(shù)據(jù)的多個子檢測裝置；所述數(shù)據(jù)處理單元包含處理器模塊以及與其連接的PCI接口模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、輸出接口模塊；所述子檢測裝置包含微控制器模塊以及與其連接的印刷數(shù)據(jù)采集模塊、顯示模塊、電源模塊，所述電源模塊為微控制器模塊、顯示模塊、印刷數(shù)據(jù)采集模塊提供所需電能。
[0021]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0022]以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以再不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。
【主權(quán)項】
1.一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，包含PCI卡，其特征在于:在所述PCI卡上設(shè)有數(shù)據(jù)處理單元，以及通過PCI總線與數(shù)據(jù)處理單元連接的用于采集印刷數(shù)據(jù)的多個子檢測裝置；所述數(shù)據(jù)處理單元包含處理器模塊以及與其連接的PCI接口模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、輸出接口模塊；所述子檢測裝置包含微控制器模塊以及與其連接的印刷數(shù)據(jù)采集模塊、顯示模塊、電源模塊，所述電源模塊為微控制器模塊、顯示模塊、印刷數(shù)據(jù)采集模塊提供所需電能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，其特征在于:所述處理器模塊采用FPGA芯片。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)緩存模塊采用RAM芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，其特征在于:所述輸出接口模塊采用PCI接口芯片。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，其特征在于:所述電源模塊采用鋰電池。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng),包含PCI卡，在所述PCI卡上設(shè)有數(shù)據(jù)處理單元，以及通過PCI總線與數(shù)據(jù)處理單元連接的用于采集印刷數(shù)據(jù)的多個子檢測裝置；所述數(shù)據(jù)處理單元包含處理器模塊以及與其連接的PCI接口模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、輸出接口模塊；所述子檢測裝置包含微控制器模塊以及與其連接的印刷數(shù)據(jù)采集模塊、顯示模塊、電源模塊，所述電源模塊為微控制器模塊、顯示模塊、印刷數(shù)據(jù)采集模塊提供所需電能。
【IPC分類】G05B19/418
【公開號】CN104898627
【申請?zhí)枴緾N201510287693
【發(fā)明人】陳蓓菊, 過琳, 張晨欣, 孫遠烈, 張偉, 許曉曉, 黃志遠, 費潔, 沈靜芬
【申請人】江蘇海大印染機械有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月29日