来源：微计算机信息 作者：沈羽 齐伟民 张毅

    摘要：pci-7300a_revb超高速数字i/o卡的应用，介绍一种大容量、高速、实时数据采集与存储系统的实现方法。并根据自己的开发经验，指出实现过程中应该注意的一些问题。

    关键词:高速、实时、数据采集与存储、pci-7300a_revb

    1、引言

    随着信息科学的飞速发展，数据采集和存储技术已经是数字信号处理中非常重要的环节，将决定整个系统的性能。它广泛应用于雷达，通信，遥测遥感等领域。它己经成为人们获得外界信息的重要手段。基于总线的数据采集与存储系统，由于可靠且易于实现、经济等优点，得到了广泛的应用。但当数据传输率很高时，保持高速数据存储过程的可靠性、实时性将会成为一个比较棘手的问题。为此一些厂商提供了双总线技术、64位/66mhzpci总线系统来解决这问题。但这些技术较为昂贵，且忽略了现有的硬件设备。经过实验与探索，我们选用adlink公司的pci-7300a_revb超高速数字i/o卡，利用现有的单（32位/33mhz）pci总线的计算机

    系统构成低成本的硬件平台，并利用自己开发的软件系统，最终实现了高速（45mbytes/sec）持续的数据采集于存储。

    2、硬件组成及注意事项

    为了利用现有的硬件设备，降低成本；我们采用adlink公司出品的pci-7300a_revb超高速数字i/o卡作为数据采集部分。该卡的主要特性如下：

    ·32位数字i/o通道

    ·32位pci总线

    ·通过触发信号控制数据采集操作的开始。

    ·100针scsi型连接器

    ·分散/聚拢方式的dma

    ·最高传输速率80mbytes/sec

    要实现实时高速的数据存储，使用的一般的硬盘是不行的。所以我们选用希捷公司出品的型号为st3146707lc的scsi硬盘，该硬盘的容量是146gb，能满足记录大量数据的需要，其转速为10krpm。相应的scsi硬盘控制器，选用adaptec公司出品的型号为adaptec19160的ultra160-scsi硬盘控制器.

    在搭建硬件平台的过程中有些问题是必须注意的，否则系统不能正常工作。首先，pci-7300a_revb卡虽然采用分散/聚拢方式的dma，但它对cpu资源的占用率是非常高的。经过实验证明，要保证整个数据采集与存储系统正常工作，只能使用奔四1.7g以上的计算机系统。其次，windows系统允许多个设备共享一个中断请求号(irq)。为了保证存储过程的实时性，必须确保scsi硬盘控制器和pci-7300a_revb卡使用不同的irq。可以在主板bios里把pnp(即插即用) /pci设备的irq进行手动配置。最后windows 2000 service pack 2 (sp2) 及早期版本不支持大于137gb容量的硬盘。须要先安装service pack 3，再在注册表（hkey_local_machine\system\currentcontrolset\services\atapi\parameters）里添加一个reg_dword类型的参数enablebiglba，并把值设成0x1。这样146gb的硬盘才能工作正常。

    3、软件设计

    软件设计直接决定硬件是否能正常工作，以及能否充分发挥硬件的性能。

    3．1 pcis-dask及双缓冲区模式的工作原理

    pcis-dask是adlink公司为自己的产品提供的驱动程序包，提供了专门用于实现高速数据采集的连续多缓冲区操作的一组api函数。通过这组api函数，我们可以按照双缓冲区的原理，非常方便地实现对数据的实时、高速、连续的采集与存储。

    双缓冲区模式，在工程上称为“乒乓” 缓冲区模式。跟常用的单缓冲区模式相比双缓冲区模式的优点是，它可以使用较小容量的内存，不间断地缓冲几乎无限量的数据（输入与输出端需协同工作）。这种缓冲区模式的工作原理是：在内