高速PCI信号采集卡设计与实现综合实例之：样机的调试方法和技巧

来源：技术交流    发布时间：2024-06-21 07:24:37

  不管是复杂的电子系统还是简单的电路，样机的调试都是有一些基本步骤的。对于本案例的信号采集设备同样如此。

  最先进行的就是电源系统的调试，包括是否有短路、断路，是否有虚焊，各电压系统是不是正常，电源模块输出电流是否足够驱动负载等。只有电源系统正常工作，才能谈得上实现系统功能。

  完成了电源系统的调试后，PCI信号采集卡的下一个工作就是对PCI954进行配置。用户都能够通过编程器或者PLXMon工具在线进行烧写。这个配置过程保证主机操作系统能够识别出硬件设备。

  通过上述步骤，主机已能正确地识别设备，并为用户更好的提供了可供操作的API接口。接下来要做的调试工作就是硬件工程师要完成的FPGA逻辑设计和软件工程师要完成的应用软件设计。但这两部分并不能绝对分开进行设计，因为不管是对设备的I/O操作还是DMA操作都有必要进行地址空间映射，因此都需要在软件和硬件上进行一定的设计。

  在本系统的FPGA调试和软件联调中，个人会使用了两个简单的例子来验证系统能否正常的工作。一个是直接用FPGA控制的跑马灯实例，另一个是通过应用软件控制的跑马灯实例。

  本实例仅用FPGA内部逻辑对LED来控制，实现跑马灯。通过本实例可以检验FPGA的两种配置模式是不是正常工作，同时能学习使用QuartusII软件开发和配置FPGA的流程。

  其中计数分频器是通过计数器将晶振的40MHz时钟进行分频，产生的低频时钟作为LED状态机的控制时钟。LED状态机使用4个状态分别表示4个LED的亮灭，状态转换通过状态机的时钟上升沿触发，实现跑马灯。

  本实例使用应用程序通过PCI总线）来对FPGA内部逻辑参数进行配置，实现对LED的控制。通过本实例可以检验开发板的驱动以及PCI的实时控制，同时学习应用程序和PCI9054进行通信的方法。

  PCI9054的接口通信，获取LED控制应用程序发出的触发信号。LED控制器包含LED状态机并接受PCI本地控制器的触发信号，通过判别LED触发的类型决定启动单个LED控制或LED状态机。

  QuartusII软件，与其他嵌入式逻辑分析仪相比，它支持的通道数最多，抽样深度最大，时钟速率最高。