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数字图形I/O模块软件设计

作　者: 满宏权
导　师: 王厚军
学　校: 电子科技大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 数字I/O 设备驱动程序 .NET Framework Measurement Studio
分类号: TP311.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 28次
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内容摘要

随着以数字化产品为代表的数字化时代的来临,系统需要更加精密的数字测试工具,芯片速度的不断提升也要求测试设备拥有更高的采样率。所以仅具有简单开/关状态的逻辑分析仪已无法满足高速数字化测试应用的需求,高精度、高速率、具有多种激励-响应特性的数字图形I/O模块应运而生。本文构建了基于PXI总线的数字图形I/O模块的软件框架结构。首先系统采用成熟的WDM驱动程序开发模型完成了PCI设备驱动程序的开发,同时解决了实际应用过程中出现的具有相同ID号的多个数字I/O模块的识别问题。然后选用VC++6.0开发环境实现了数字图形I/O模块的接口函数库设计,同时定义完成了接口封装,作为应用程序与设备驱动通信的“桥梁”,合理的接口封装使得应用程序在实现各种模拟测试功能时,无需考虑I/O模块硬件抽象层的协调工作。最后将.NET Framework开发平台与Measurement Studio相融合,完成了波形显示自定义控件以及数字图形I/O模块人机界面的设计。经过验证表明:数字图形I/O模块具有64通道独立输入/输出,数据速率最快可达50MHz,存储深度最大值为512Kbit/通道。可以实现单次、周期和离散电平三种模式的数据发送功能,具有通道触发、随机触发两种触发方式的数据采集功能。人性化的人机界面设计使用户可以实现对发送数据的可视化交互编辑。利用该数字图形I/O模块,可以连续地进行有缓存的操作或大量数据流的传递。该I/O模块构建的测量系统,具有可靠性高、诊断精度高、测试速度快等特点,可广泛应用于并行数字通信、电子和逻辑测试、自定义检测设备接口以及数字化系统的检测等领域。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章引言  9-12
  1.1 课题研究背景与意义  9
  1.2 数字图形I/O 模块的发展现状  9-10
  1.3 课题任务  10-11
  1.4 本文结构安排  11-12
第二章软件总体方案设计  12-17
  2.1 数字图形I/O 模块的总体需求分析  12
  2.2 数字图形I/O 模块的总体结构与功能分析  12-14
  2.3 数字图形I/O 模块的总体软件设计  14-17
    2.3.1 设备驱动程序设计  15-16
    2.3.2 接口函数库设计  16
    2.3.3 人机交互界面设计  16-17
第三章设备驱动程序设计  17-33
  3.1 设备驱动程序需求分析与开发环境  17-18
  3.2 PCI 总线的配置  18-20
  3.3 设备驱动程序基本构架设计  20-25
    3.3.1 DriverEntry 例程设计  20-21
    3.3.2 Unload 例程设计  21-22
    3.3.3 AddDevice 例程设计  22-25
  3.4 设备驱动程序功能设计与实现  25-33
    3.4.1 Power 例程设计  25-26
    3.4.2 PnP 例程设计  26-28
    3.4.3 Distribute 例程设计  28-33
第四章接口函数库设计  33-50
  4.1 接口函数库需求分析与开发环境  33-34
  4.2 驱动程序与应用程序的通信设计  34-38
    4.2.1 驱动程序与应用程序通信设计  34-35
    4.2.2 应用程序与驱动程序通信设计  35-38
  4.3 接口函数库功能设计  38-48
    4.3.1 设备管理  38-42
    4.3.2 数据发送功能设计  42-45
    4.3.3 数据采集功能设计  45-48
  4.4.N ET 对非托管DLL 的调用  48-50
第五章波形显示自定义控件的设计  50-67
  5.1 波形显示自定义控件需求分析与开发环境  50-51
  5.2 波形显示自定义控件的基类  51-52
  5.3 在窗口中绘图的方法  52-55
    5.3.1 绘图相关的类  52-53
    5.3.2 绘图资源的回收  53-54
    5.3.3 坐标体系  54-55
    5.3.4 颜色  55
  5.4 波形显示控件的功能分析  55-56
  5.5 波形显示控件的整体结构  56-65
    5.5.1 波形显示控件类的组成  56-59
    5.5.2 波形的绘制  59-62
    5.5.3 波形的缩放  62-65
  5.6 在.NET 的工具箱中添加自定义控件  65-67
第六章人机界面设计与模块功能验证  67-80
  6.1 人机界面需求分析与开发环境  67
  6.2 人机界面软件设计  67-72
    6.2.1 数字图形新建流程设计  68-69
    6.2.2 数字图形发送流程设计  69-71
    6.2.3 数字图形采集流程设计  71-72
  6.3 Measurement Studio 控件的调用  72-73
  6.4.N ET 应用程序的部署和安装  73-76
    6.4.1 Visual Studio 安装和部署项目类型  73-74
    6.4.2 Microsoft Windows 安装程序结构  74-76
  6.5 数字图形I/O 模块功能测试  76-78
  6.6 调试过程中出现的问题及解决方法  78-80
第七章总结与展望  80-81
致谢  81-82
参考文献  82-83
个人简历及研究生期间取得的研究成果  83-84

数字图形I/O模块软件设计

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