PCI总线接口犹如高速公路为大数据采集技术提供了无缝的通道
摘要：本文描述了一种基于PCI总线的大数据采集系统的设计与实现，讨论了PCI总线的性能特点以及三种不同传输模式。该系统采用DMA技术进行高速数据传输，并提供了硬件实现和软件驱动程序设计方案。关键词：PCI总线、DMA、大数据采集。
在数字信号处理领域，大数据采集是至关重要的一环，对于瞬态信号、雷达信号和图像处理等任务，其需求达到几MB/s甚至几十MB/s的超高速采集速率。而传统ISA总线由于其低速率无法满足这些要求，PCI总线则因其突出的性能而被广泛应用，成为了高档机及高性能工作站外部设备的基石。
PCI作为局部总线，以33MHz频率工作，能够实现32位或64位宽度的MB/s级别的数据传输速率。在高速大数据采集系统中，将采集到的原始信号直接通过PCI接口存储到内存，不仅提高了实时性，还为后续信号处理提供了便利。
本文提出了一种基于PCI总线的大数据采集系统，该系统用于雷达视频回波信号处理， 采样频率为40M个样本，每路A/D转换字长为10位，而每路数字信号字长取16位。这意味着每次操作需要32位空间来存储两路合成后的数字信息，并分别将它们分配到不同的内存区域以供后续分析。此外，该设计还利用DMA方式将这些32位数值从双通道SRAM直接发送至不同的内存区域以支持实时操作。
在硬件层面，本文详细介绍了如何通过EPLD（如EPM7128）和专用芯片（如PLX公司的 PCI9054）来控制地址译码、命令译码、控制信号产生以及保证符合PCI规范中的负载能力。此外，还涉及到了主模式操作、从模式操作以及DMA操作，这些都是确保高效且可靠地与其他设备交互通信所必需的手段。
最后，本文讨论了如何利用可编程逻辑器件（如EPLD）来简化设计过程，同时也阐述了开发驱动程序对于成功实施这一项目至关重要性的问题。本研究不仅展示了一种有效的大型数据获取解决方案，而且表明随着计算机技术不断发展，这类基于PCITotal Line 的Big Data Acquisition System 将有更多应用前景。