原标题：基于ADSP－TS201DSP芯片和PCI总线协议实现PMC数据采集卡的设计

基于ADSP-TS201DSP芯片和PCI总线协议实现PMC数据采集卡的设计，主要涉及到硬件架构、信号处理流程、以及接口实现等方面。以下是对该设计方案的详细阐述：

一、硬件架构

1. 核心芯片选择

• ADSP-TS201DSP芯片：作为系统的核心处理单元，ADSP-TS201S是TigerSHARC处理器系列中的一款高性能DSP芯片，适合用于执行计算密集型实时功能的信号处理应用。它采用静态超标量架构，将RISC、VLIW和标准DSP功能组合在一起，对定点和浮点数据类型都有固有支持。

2. 模块化设计

• 采用母板加背板的系统架构，提高模块化程度和灵活性。例如，系统可以由一块用作数据处理的母板、一块数据采集的AD板和一块DA变换的DA板组成，以构建完整的信号处理系统。

3. PMC背板标准

• PMC（PCI Mezzanine Card）背板标准基于PCI协议，物理接口由4个64管脚的接插件组成（PN1, PN2, PN3, PN4）。PMC背板为获得高速数据传输和扩展母板系统功能提供了良好方案。

二、信号处理流程

1. 信号采集

• 使用高性能的A/D芯片（如AD6645）对中频模拟信号进行A/D变换，实现信号的数字化。

2. 数字下变频（DDC）

• 数字化后的信号经过DDC芯片（如GC4016）进行数字下变频处理，调整信号的频率和速率。DDC芯片提供多个独立的下变频通道，每个通道可配置不同的参数（如载频、相位、滤波器系数等）。

3. FPGA处理

• FPGA（如ALTERA公司的EP2S60F484C5）在系统中扮演重要角色，用于实现局部总线处理器与PCI-IO接口芯片的通信，控制接口芯片实现局部总线和PCI总线的协议转换。同时，FPGA还可以设计DDC模块，对信号进行进一步的预处理。

4. 数据传输

• 处理后的数据通过PMC背板的PCI总线接口（PN1～PN3）或自定义的高速接口（PN4）传输至主机或数据处理母板。

三、接口实现

1. PCI-IO接口芯片

• 选用先进的PCI-IO接口芯片（如PLX公司的PCI9656），可完成64 bit/66 MHz PCI总线和32 bit/66 MHz用户局端总线的协议转换。

2. 接口控制逻辑

• FPGA和PCI-IO接口芯片协同工作，完成PCI总线上控制命令的译码、数据的采集、缓存、以及通过PCI总线或用户自定义接口的数据传输。

四、软件设计

1. 驱动程序

• 使用PLX公司提供的软件开发包（SDK）生成驱动程序，该驱动程序直接应用于操作系统中，负责翻译主机应用程序发送的消息为PCI总线上的I/O操作信息。

2. 主机应用程序

• 主机应用程序基于PLX SDK中的APIDLL（如PlxApi.dll），利用VC++等编程语言开发。它负责DDC控制寄存器的配置、数据采集与预处理的控制、中断的控制、数据的采集与存盘等工作。

五、系统测试与验证

• 在完成硬件和软件设计后，使用逻辑分析仪（如Agilent1682AD）和实际的MF-TDMA卫星信号进行测试验证。

• 测试内容包括PCI接口的时序测试、数据采集卡的总体性能测试等。

• 测试结果证明，该系统可以稳定工作，能够准确采集到MF-TDMA中频信号，并进行有效的处理。

综上所述，基于ADSP-TS201DSP芯片和PCI总线协议实现的PMC数据采集卡设计，充分利用了高性能DSP芯片和模块化设计的优势，实现了高速、灵活的数据采集和处理功能。