解析测图仪控制接口的研制

【作者】 李梅；

【导师】 苗克坚；

【作者基本信息】 西北工业大学 ， 计算机软件与理论， 2003， 硕士

【摘要】 解析测图仪是进行数字测图和图解测图的摄影测量仪器，广泛地应用于军事、农林、电力、交通、地矿、石油、城建、环保以及土地管理等部门。 本论文的主要工作是为某型解析测图仪设计、实现基于PCI总线计算机控制接口。控制接口用于连接计算机系统和解析测图仪，为两者之间的数据、控制命令、地址等的传输提供通道。原有的控制接口是基于ISA总线的，不能支持即插即用，因此不适合用于很多目前流行的操作系统软件上。同时，ISA总线在硬件上又不具备PCI总线的许多优点如兼容性、高速性等，不能满足对精度和分辨率的要求。为了提高解析测图仪的绘图精度，满足硬件兼容性等要求，现采用PCI总线技术重新设计实现该控制接口。 本论文采用基于VHDL自顶向下的设计方法设计实现该控制接口卡。在概要设计阶段，将整个接口按功能分为五个模块；经过器件选型后完成整体设计；在详细设计阶段，分别对五个模块进行VHDL编程、通过调试仿真，绘制原理图和PCB图，烧录FGPA，制作完成控制接口硬件板卡。 本论文第一章是绪论。介绍了课题的背景、发展、应用以及论文的主要内容和工作。 第二章是解析测图仪的相关内容。主要介绍了解析测图仪的控制接口原理及其控制接口结构。 第三章是PCI总线技术。主要说明了包括PCI总线配置空间、总线协议等等，这是如何用FPGA方法实现PCI接口所要掌握重要知识。 第四章是FPGA技术。介绍了FPGA的类型、结构、特点以及本论文中所使用的设计FPGA的方法。并介绍了设计FPGA所要使用的工具软件MAXPLUSⅡ和硬件描述语言VHDL。 第五章是设计与实现。介绍了具体的程序实现。对开发需求说明的详细分析，将课题分为五个模块。对各个模块分别进行VHDL程序实现及调试仿真后，绘制原理图和PCB图，制成控制接口板卡。更多还原

【Abstract】 JIE XI map-scanning device is used for scanning maps and for surveying land. It is widely used in military, agriculture, electric power, traffic, mine, oil, architecture, environmental protection, and otherland administration departments.The main work of this thesis is to develop the interface of this device. The interface is used to connect the computer with the device and provides a channel for the transmission of data, commands, addresses, etc between the computer and the device. This interface card was designed for a research institute. Their previous interface card was based on an ISA bus and could not meet their demands.In order to increase compatibility, this interface card is based on a PCI bus. In this thesis, the whole interface card is divided into 5 modules. The card was finished after debugging, emulating, and programming in VHDL.The first chapter of the paper is preface. It introduces the origin, purpose and significance of the project.Chapter 2 introduces some knowledge about the JIE XI map-scanning device.Chapter 3 mainly discusses the PCI bus technology.Chapter 4 mainly discusses the FPGA technology and the tools used to design the interface card.The last chapter of the paper demonstrates in detail the course of the implementation.更多还原