Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

“Утверждаю”

Декан ФТФ

_____________ В.И. Бойко

“____”_______2008г.

Система регистрации быстрых сигналов на базе пэвм и интеллектуального усо с dsp-процессором

Методическое пособие

к выполнению лабораторной работы по дисциплинам “Модульные системы автоматизации физических экспериментов» , «Теория информации и ее приложения в автоматизированных системах» для студентов специальностей 200600, 330300, физико-технического факультета

Томск 2008

Содержание

Список обозначений и сокращений 3

1 Введение 4

2 Назначение и технические характеристики стенда 5

3 Архитектура стенда ММССД 6

3.1 Структура технических средств стенда ММССД 6

3.2 Структура модуля АЦП ADP60PCI 7

4 Алгоритмы работы стенда 10

4.1 Общий алгоритм работы стенда 10

4.2 Алгоритм настройки стенда 12

4.3 Алгоритм регистрации данных 12

5 Структура ПО ММССД 13

5.1 Перечень ПО стенда ММССД 13

5.2 Программный модуль взаимодействия ЭВМ с DSP процессором платы hostdaq 16

5.3 Программный модуль взаимодействия DSP с ЭВМ dspdaq 17

5.4 Программные модули настройки АЦП ConfigADC/InitADC 17

6. Руководство оператора стенда 18

7 Руководство программиста стенда ММССД 20

7.1 Структура файлов и директорий 20

7.2 Руководство программиста программного модуля hostdaq 22

7.3 Руководство программиста программного модуля dspdaq 25

7.3.1 Структура программы dspdaq для DSP 27

7.4 Руководство программиста модулей настройки стенда ConfigADC/dspConfigADC 29

8. Индивидуальные задания для лабораторных работ 33

8. Требования к оформлению отчета. 34

9 Список использованных источников 36

Приложение А (Список функций модуля СПО ЭВМ) 37

Приложение Б (Список функций модуля СПО DSP) 40

Приложение В (Таблица параметров настройки стенда) 42

Список обозначений и сокращений

DSP	Digital Signal Processor (цифровой сигнальный процессор)
FIFO	First In, First Out
API	Application program interface
SRAM	Static Random Access Memory
АЦП	Аналого-цифровой преобразователь
ЦАП	Цифро-аналоговый преобразователь
БМ	Базовый модуль (плата АЦП ADP60 PCI)
ММССД	Магистрально-модульная система сбора данных
ОЗУ	Оперативное запоминающее устройство
ПЛИС	Программируемая логическая интегральная схема
ПДП (DMA)	Прямой доступ к памяти (Direct Memory Access)
ПО	Программное обеспечение

1 Введение

В современных системах автоматизации все чаще находят применение интеллектуальные модули УСО. Такие УСО применяются для измерения сигналов с высоким временным разрешением при большом числе измерительных каналов, при обработке сигналов и их передаче в смежные системы в реальном масштабе времени. Помимо трактов ввода/вывода аналоговых/дискретных сигналов интеллектуальные модули УСО включают в себя специализированный микропроцессор, оперативную память и цифровую подсистему для реализации внешних цифровых интерфейсов. В магистрально-модульных системах сбора данных модули УСО объединяются системной магистралью с одноплатной ЭВМ, которая, в свою очередь, подключается к вышестоящему уровню автоматизации по цифровому последовательному интерфейсу. В данной работе рассматривается архитектура аппаратных и программных средств магистрально-модульной системы регистрации (ММССД) быстрых сигналов на базе промышленного компьютера с архитектурой Industrial PC и интеллектуального УСО с DSP-процессором.

Основной целью работы является изучение вопросов разработки программного обеспечения для систем сбора данных в непрерывном режиме.

Лабораторный комплекс позволяет эффективно выполнять измерение быстропротекающих кратковременных сигналов и их обработку со значительно более высоким временным разрешением, чем это может быть обеспечено в режиме длительного непрерывного ввода данных, однако рассмотрение таких режимов не входит в данную работу.