基于PCI Express總線工業(yè)CT數據采集卡的開發(fā).pdf

1、無損檢測技術是產品質量控制中不可缺少的基礎技術，隨著產品復雜程度增加和對安全保證的要求，無損檢測技術在產品質量控制中發(fā)揮著越來越重要的作用，已成為保證軍工產品質量的有力手段。由于它能在無損狀態(tài)下快速、清晰、準確地檢測被測對象的結構組成、裝配狀況、缺陷等性質，具有其它檢測手段所不具備的優(yōu)勢，因而得到了越來越廣泛的應用。工業(yè)CT和醫(yī)療CT等民用無損檢測的應用就是無損檢測的典型例子。
　　 工業(yè)CT檢測工件時，需要實時、快速地采集大量

2、被檢測工件計算機圖像重建所需的數據傳輸到計算機中用于圖像重建。三維工業(yè)CT技術的發(fā)展、錐束射線掃描方式的應用、工業(yè)CT通道數的增加，對數據采集速度不斷提出更高的要求。PCI總線由于總線頻率低、數據吞吐量難以提高到更高的層次等缺陷，難以滿足工業(yè)CT技術不斷發(fā)展的要求。在這種情況下，PCI Express總線技術應運而生。PCIExpress總線是一能滿足未來各種計算和通信平臺的互連而設計的高性能的、通用的第三代I/O總線。它在繼承PCI總

3、線的優(yōu)點的基礎上，用可升級的全串行總線取代了PCI的并行總線技術，并通過先進的對點互連技術、基于開關的技術和封包協(xié)議提供了許多新的性能和特性。
　　 論文分析了工業(yè)CT多通道數據采集原理和PCI Express總線規(guī)范；在對已有PCI Express x1實驗板調試和PCI Express總線理論認識的基礎上，設計了現有的數據采集卡；對實現PCI Express總線的兩種方案進行了分析比較，選擇采用低成本FPGA+PCI Exp

4、ress硬核方案設計了PCI Express x1總線的數據采集卡。采用Xilinx內嵌PCI Express硬核的XC5VLX20T FPGA作為主控芯片，選用美國Sipex公司的SP26LV431為差分輸出驅動芯片，對于數據的差分信號接收選用Sipex公司的SN65LVDS32芯片，采用了Agilent公司生產的CMOS高速光耦合器HCPL0721作光電隔離芯片，首次基于單通道PCI Express總線設計了512通道工業(yè)CT數據采