基于WinCE系统的FIFO数据传输程序设计 03
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基于WinCE系统的FIFO数据传输程序设计 03
4. FIFO传输方式与常规方式的实现与比较
FIFO存储器有两个端口（输入口和输出口），并按先入先出的顺序来暂时存放数据。当采用常规方式进行数据传输时，如采集板采样速度很快，而系统不能及时读出数据时，新采集的数据会把原来的数据覆盖，这时系统只能传递新的数据，从而造成数据丢失。MIC-2718的FIFO缓冲器可以解决这个问题，FIFO在数据采集卡中作用是缓存数据，解决采集系统中数据丢失的问题，它使采集板在高触发率或多任务操作系统（如Windows操作系统）中实现可靠稳定的高速实时数据采集和传输。
MIC-2718在完成第一次A/D转换后将数据存入MIC-2718的A/D数据寄存器（地址为BASE+0和BASE+1（BASE为MIC- 2718的基地址））和FIFO缓冲区的第一个存储单元，下一次A/D转换时，新的数据会覆盖A/D数据寄存器中的数据，但是如果缓冲区的第一个存储单元中的元素没有被系统读取，FIFO会自动将此次转换的数据存入缓冲区的下一个存储单元，上一次的数据仍然保留。每一次转换的数据都被依次存入FIFO的缓冲区中，最多可以存储1024次A/D转换的数据。转移数据时，只需读取FIFO数据寄存器（地址为BASE+23和BASE+24）中的数据，它也是 FIFO缓冲区中的第一个存储单元的数据，此时缓冲区中第一个数据被读出，下一个存储单元的数据自动代替它的位置。通过采集板中FIFO的状态寄存器（地址为BASE+25）可以判断FIFO缓冲器当前的状态。状态寄存器的D0位EF是FIFO为空的标志，D1位HF是FIFO半满的标志，D2位FF是 FIFO为满的标志。另外，对BASE+25寄存器的任何写操作都将清空FIFO缓冲器，EF被置1,HF、FF置0.
Windows CE系统提供的驱动程序开发包（Windows CE Driver Development Kit,Ceddk）中提供了丰富的驱动程序函数（地址映射、总线访问、建立DMA缓冲和I/O操作等），可以满足硬件平台上任何总线的需要[8],它通常被实现为动态库Ceddk.lib文件。由于MIC-2718是基于ISA总线的，可以直接对采集板的地址进行读写操作，同时，由于FIFO读写操作是相互独立的，可以同时进行，所以不必考虑采集板与Windows CE系统数据传输时的时序配合问题，但是在对FIFO进行读写操作时，要判断FIFO的状态，只有在缓冲区中数据未满时才能写入，未空时才能读出[9],以避免一些错误的操作。
当数据采集板通过程序控制方式、定时器触发方式或外部触发方式采集到模拟信号后自动进行A/D转换后将数据放入A/D数据寄存器并依次写入FIFO 缓冲区中，Windows CE.net中的用户应用程序通过检测FIFO标志寄存器和MIC-2718状态寄存器（地址为BASE+8）的状态来确定是否进行了有效的A/D转换。下面给出在Windows CE开发平台上对FIFO进行读操作的部分代码，设MIC-2718的基地址为300H:
PUCHAR ioPortBase=MapIoSpace（300H）；//将物理地址影射为虚拟地址
BYTE aistatus=READ_PORT_UCHAR（ioPortBase+8）；//读MIC-2718的状态寄存器
BYTE status=READ_PORT_UCHAR（ioPortBase+25）；//读FIFO的状态寄存器
BYTE ad0,ad1;
if（aistatus&0x10）//若MIC-2718状态寄存器的A/D转换位有效
{
if（status&1!=0）//若FIFO不为空，则读FIFO
{
ad0=READ_PORT_UCHAR（ioPortBase+23）；
ad1=READ_PORT_UCHAR（ioPortBase+24）；
}
}
表1 A/D数据寄存器与FIFO数据寄存器的比较
在使用MIC-2718的某一通道分别用常规方式和FIFO方式对一个持续变化的电压源做连续的信号采集和传输时，两种方式传输的数据如表1所示。可以看出，第2和第8组中A/D数据寄存器中的数值是错误的，可见使用普通A/D传输方式存在数据丢失问题，因此并不能准确传输数据，而使用FIFO方式可以保证数据传输的完整性。
5.结束语
通过实际测试，在Windows CE的高速数据采集系统中，采用FIFO可以保证数据采集的可靠性，并且编程简单，程序调试方便，可以极大地提高数据采集板的采样效率。本文作者的创新点在于在Windows CE.net系统下实现FIFO数据数据传输，从而保证了数据传输的可靠性。 |
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