基于PCI Express总线工业CT数据采集卡的开发的任务书.docx

基于PCIExpress总线工业CT数据采集卡的开发的任务书
一、选题背景
随着近年来先进制造业的迅速发展，工业CT技术在零部件检测、质量控制、形貌分析等方面的应用越来越广泛，成为了先进制造业中不可或缺的一部分。然而，工业CT数据的采集对于设备的精度、速度、可靠性等方面提出了更高的要求，需要更专业的硬件设备进行采集。
针对这一需求，本项目以PCIExpress总线工业CT数据采集卡的开发为目标，以提升设备的采集精度、速度和可靠性为核心，为先进制造业提供更专业、更高效的数据采集解决方案。
二、项目目标
1.开发一款PCIExpress总线工业CT数据采集卡，支持16-bit数据采集和非插补方式同步输出采集数据。
2.设计优化PCB电路，提高采集卡的信号精度和稳定性，确保采集卡的高可靠性。
3.开发稳定、高效的控制软件，实现采集卡的控制、设备的配置、数据的采集与处理等功能。
三、项目内容
1.硬件设计：根据PCIExpress接口协议设计采集卡硬件，采用16-bit数据采集接口和非插补方式同步输出采集数据。优化PCB电路设计，提高采集卡的信号精度和稳定性，确保采集卡的高可靠性。
2.软件开发：基于高效、稳定的控制软件，实现采集卡的控制、设备的配置、数据的采集与处理等功能。具体包括驱动程序设计、应用软件与图形界面的设计开发等。
3.测试仿真：对研发出的采集卡进行测试、验证，确保集成的数字电路与模拟电路的正确性和稳定性。同时，进行性能测试，测试采集卡的数据采集速度、精度和稳定性等指标是否达到预期目标。
四、开发计划
1.项目研发周期为6个月，分为硬件设计、软件开发、测试仿真等阶段。
2.硬件设计阶段：前3个月完成硬件电路设计，同时进行PCB布局，调试每一模块电路，进行数据采集和分析。其中第1个月完成PCIExpress接口电路设计及调试，第2个月完成数据采集电路设计及调试，第3个月完成其他核心电路设计及调试，根据测试结果进行优化，提升系统稳定性和精度。
3.软件开发阶段：中间2个月完成采集卡控制软件、驱动程序、应用软件、图形界面等软件开发，并对软件进行测试和维护，进行软件优化。
4.测试仿真阶段：后1个月进行整个系统的测试及验证工作，收集测试数据，分析数据完成系统性能测试，确保项目可以按时交付。
五、预期成果
1.硬件方面：成功研发出一款PCIExpress总线工业CT数据采集卡，能够采集16-bit数据并非插补式同步输出，采集数据速度达到预期标准，设备精度和可靠性都有了较大的提升。
2.软件方面：设计成功高效、稳定的控制软件，实现了采集卡的控制、设备的配置、数据的采集与处理等功能。同时，提供了易于操作的图形界面和应用软件，达到了用户友好的目标。
3.综合性能方面：采集卡的性能能够稳定、完整地实现项目预期目标，达到了预期性能要求。
六、参考文献
1.《PCIExpress接口技术及应用》林西,蒋勇编著北京：人民邮电出版社，2017年
2.《工业CT技术及应用》徐学良等编北京:国防工业出版社，2018年
3.《计算机硬件原理》(第三版)张岩等编北京:电子工业出版社，2019年
4.《电路原理及应用》(第五版)朱少峰等编北京:高等教育出版社，2017年
5.《工业计算机与控制技术》乔川等编北京：化学工业出版社，2017年
七、课题负责人介绍
姓名：李文华
职称：教授
研究方向：计算机硬件设计
主要研究内容：计算机硬件设计、嵌入式系统、数字信号处理等
研究成果：发表SCI、EI、CSCD等论文30余篇，申请国家发明专利10项，主持多项横向纵向科研项目。