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]本實(shí)用新型涉及一種數(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(jì)算機(jī)的一種標(biāo)準(zhǔn)總線。由PCI總線構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所示。PCI總線取代了早先的ISA總線。當(dāng)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(shuō)明他有許多優(yōu)點(diǎn)，比如即插即用(Plug and Play)、中斷共享等。在這里我們對(duì)PCI總線做一個(gè)深入的介紹。
[0003]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(dá)到64bit@133MHz，這樣就可以得到超過(guò)lGB/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。如果沒(méi)有特殊說(shuō)明，以下的討論以32bit@33MHz為例。
[0004]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(shí)現(xiàn)完整的PCI主設(shè)備與從設(shè)備模式的接口功能，將復(fù)雜的PCI總線接口轉(zhuǎn)化相對(duì)簡(jiǎn)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(jì)目標(biāo)系統(tǒng)，且成本較高。
[0005]例如申請(qǐng)?zhí)枮椤?01320638164.8”的一種包裝印刷生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)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(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制管理模塊，通過(guò)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(guò)智能控制模塊處理后通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制管理模塊，通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制管理模塊對(duì)印刷生產(chǎn)線進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，并可根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋遠(yuǎn)程控制指令，智能控制管理模塊根據(jù)該遠(yuǎn)程控制指令即可對(duì)印刷生產(chǎn)線進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)印刷生產(chǎn)線的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及控制，使工人或管理人員能夠在遠(yuǎn)離印刷生產(chǎn)線的地方進(jìn)行生產(chǎn)控制作業(yè)，避免在現(xiàn)場(chǎng)吸入在印刷過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體，防止職業(yè)病產(chǎn)生。
[0006]又如申請(qǐng)?zhí)枮椤?01220331055.7”的一種票據(jù)印刷中的輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)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(hào)采集器，用于數(shù)據(jù)處理并分類的核心處理器，用于計(jì)算紙張使用情況的紙張分析模塊，用于統(tǒng)計(jì)總生產(chǎn)時(shí)長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)模塊，用于實(shí)時(shí)記錄印刷機(jī)生產(chǎn)速度、匯總開停機(jī)時(shí)長(zhǎng)的分時(shí)模塊，記錄當(dāng)日產(chǎn)品生產(chǎn)清單、記錄印刷機(jī)操作員上下班時(shí)間及工時(shí)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(shí)用新型優(yōu)點(diǎn):該實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)無(wú)需稱重即可精確測(cè)量印刷產(chǎn)品的用紙情況、精確統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)某產(chǎn)品的總生產(chǎn)時(shí)長(zhǎng)。實(shí)時(shí)記錄印刷機(jī)生產(chǎn)速度，匯總開停機(jī)時(shí)長(zhǎng)。記錄當(dāng)日產(chǎn)品生產(chǎn)清單，記錄印刷機(jī)操作員上下班時(shí)間及工時(shí)。
[0007]再如申請(qǐng)?zhí)枮椤?01410036996.1”的印刷過(guò)程之前和/或之內(nèi)檢測(cè)和傳輸過(guò)程控制數(shù)據(jù)的方法。在用于在印刷機(jī)中制造印刷產(chǎn)品時(shí)在印刷過(guò)程之前和/或之內(nèi)傳輸過(guò)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(gè)印刷產(chǎn)品處于有效連接的印刷標(biāo)記來(lái)檢測(cè)。由印刷標(biāo)記產(chǎn)生的數(shù)據(jù)被傳輸和/或傳送給至少一個(gè)被連接在印刷過(guò)程之后的處理機(jī)組。在印刷過(guò)程之內(nèi)，源于印刷標(biāo)記的數(shù)據(jù)連續(xù)地關(guān)于從完整的印刷過(guò)程所確定的數(shù)據(jù)和/或相對(duì)于印刷產(chǎn)品在至少一個(gè)連接在后面的處理機(jī)組中的預(yù)先被確定的繼續(xù)處理經(jīng)受至少一個(gè)冗余的檢查。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)【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)。
[0009]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案。
[0010]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(guò)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(gè)子檢測(cè)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(cè)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。
[0011]作為本實(shí)用新型一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述處理器模塊采用FPGA芯片。
[0012]作為本實(shí)用新型一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)緩存模塊采用RAM芯片。
[0013]作為本實(shí)用新型一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述輸出接口模塊采用PCI接口芯片。
[0014]作為本實(shí)用新型一種基于PCI總線與FPGA的印刷數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述電源模塊采用鋰電池。
[0015]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
[0016]1、本實(shí)用新型使用符合PCI電氣特性的FPGA芯片進(jìn)行簡(jiǎn)化的PCI接口邏輯設(shè)計(jì)，實(shí)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(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
[0019]【具體實(shí)施方式】如下:
[0020]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(guò)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(gè)子檢測(cè)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(cè)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 ] 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。
[0022]隨機(jī)存取存儲(chǔ)器又稱作隨機(jī)存儲(chǔ)器，是與CPU直接交換數(shù)據(jù)的內(nèi)部存儲(chǔ)器，也叫主存。它可以隨時(shí)讀寫，而且速度很快，通常作為操作系統(tǒng)或其他正在運(yùn)行中的程序的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒介。存儲(chǔ)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(chǔ)單元的位置無(wú)關(guān)的存儲(chǔ)器。這種存儲(chǔ)器在斷電時(shí)將丟失其存儲(chǔ)內(nèi)容，故主要用于存儲(chǔ)短時(shí)間使用的程序。按照存儲(chǔ)單元的工作原理，隨機(jī)存儲(chǔ)器又分為靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。
[0023]本實(shí)用新型符合PCI電氣特性的FPGA芯片進(jìn)行簡(jiǎn)化的PCI接口邏輯設(shè)計(jì)，實(shí)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，增加了本實(shí)用新型的靈活性。另外，還給出了Windows9x系統(tǒng)下的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，可以與應(yīng)用程序接口，形成一個(gè)完整的系統(tǒng)。
[0024]本實(shí)用新型的系統(tǒng)的硬件平臺(tái)為一塊PCI卡。此卡的結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)了 33MHz工作時(shí)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(jiǎn)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。本實(shí)用新型射入一個(gè)數(shù)據(jù)處理模塊，對(duì)PCI接口模塊傳送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過(guò)片外的輸出接口輸出模塊到下位機(jī)。RAM芯片為數(shù)據(jù)處理提供緩存功能。
[0025]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(guò)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(gè)子檢測(cè)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(cè)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。
[0026]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(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本實(shí)用新型所屬領(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(yǔ)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(huì)用理想化或過(guò)于正式的含義來(lái)解釋。
[0027]以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以再不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下做出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(guò)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(gè)子檢測(cè)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(cè)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】本實(shí)用新型公開了一種基于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)處理中心，以及通過(guò)PCI總線與數(shù)據(jù)處理中心連接的用于采集印刷數(shù)據(jù)的多個(gè)子檢測(cè)裝置；所述數(shù)據(jù)處理中心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(cè)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(hào)】CN204679845
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520365725
【發(fā)明人】陳蓓菊, 過(guò)琳, 張晨欣, 孫遠(yuǎn)烈, 張偉, 許曉曉, 黃志遠(yuǎn), 費(fèi)潔, 沈靜芬
【申請(qǐng)人】江蘇海大印染機(jī)械有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年5月29日