CN1928803A - 具有pci、pci－x、pci－e接口的多通道选择ad接口卡 - Google Patents
具有pci、pci－x、pci－e接口的多通道选择ad接口卡 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1928803A CN1928803A CN 200510102445 CN200510102445A CN1928803A CN 1928803 A CN1928803 A CN 1928803A CN 200510102445 CN200510102445 CN 200510102445 CN 200510102445 A CN200510102445 A CN 200510102445A CN 1928803 A CN1928803 A CN 1928803A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pci
- data
- signal
- sampling
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
发明名称：具有PCI、PCI－X、PCI－E接口的多通道选择AD接口卡，所属技术领域：自动控制，过程监视实现技术：本发明以采样脉冲的计数值作为信号源来控制多采样通道的切换控制，同时将该计数值或计数的起始点信息、同步输入的秒脉冲信号与AD转换后的数字信号一起合并到每一个采样数据上。在高速采样、时分复用地实现通道切换与数据采样的情况下，可以低成本地实现高性能的同步采样。本发明主要用于高速时分复用的数据采样系统，如电力系统的保护和控制领域。
Description
所属技术领域：
本发明是一种AD采集插卡。该插卡具有PCI或PCI-X或PCI-E接口，能接收与AD采样脉冲同步的GPS秒脉冲输入信号，同时能输出具有延时补偿的通道切换控制命令，以控制采样通道的选择。
背景技术：
在电力系统行波故障测距、母线差动保护、变压器保护等应用领域，常需要对系统参数进行采样、监控或控制分析，其数据采集部分具有的共性是：模拟采集通道较多，采样频率较高。而目前应用的数据采集系统普遍存在硬件设计复杂，可扩展性以及模块化程度较差的缺点。
本发明采用高速AD采集芯片，能实现高速的数据采集，同时能接收与采样脉冲同步的GPS秒脉冲信号，以便准确确定每一次采样的时间，而且它还能输出具有延时补偿的通道选择控制命令，可实现多采集通道的切换控制。此外，本发明还采用了模块化的硬件设计方法，使其可扩充性有了很大的提高。
发明内容：
本发明由三个部分构成，第一部分为高速AD采集及运放电路；第二部分为数据缓冲；第三部分为总线接口。
1.AD采集部分 本部分首先采用运算放大电路对模拟量进行调整和功率放大，然后通过高速AD转换器将模拟量转化为数字信号。由于本发明采用的是流水线型的AD芯片，因此可以有效地控制AD转换，便于信号经总线接口传输前的数据缓冲。
2.数据缓冲部分 本部分为AD转换器与总线接口间的数据传输提供缓冲。目前常采用的有三种方式：(1)采用具备DMA能力的MCU来实现，其优点是功能灵活，但缺点是系统复杂程度高。(2)、采用多端口RAM或采用FPGA+RAM来实现多端口数据存储M。(3)采用FIFO或FPGA+RAM来实现多端口数据存储。本发明采用的是第三种方法，利用FIFO来实现数据的缓冲存储。
3.总线接口 本接口参照PCI、PCI-X或PCI-E的总线定义规范，采用现有的或自行设计接口芯片，来实现数据采集卡与通用总线间的互联。
具体实施方式：
下面以PCI接口的AD接口卡为例，来说明其具体实施方法。
AD转换器采用的是ADI公司的AD9220芯片，其采样频率为10M，而逻辑控制部分采用的是LATTICE公司生产的CPLD4256芯片。该逻辑控制芯片可以输出AD转换器的采样脉冲和数据缓冲部分的控制脉冲，并可以对采样脉冲进行计数，然后将该计数值作为信号源发出采样通道的切换控制命令。由于控制信号和模拟信号在传输过程中存在延时，可能导致AD采集的模拟信号与采样脉冲不同步，因此逻辑控制芯片输出的通道切换控制信号还增加了延时补偿。延时补偿量可通过一个锁相环来调整，该锁相环可以产生一个可控的延迟，来调整通道切换控制信号的时间窗，并使脉冲信号与控制信号之间保持一定的相位差。调整后的控制信号由高速485芯片以差分信号的形式输出到模拟量采集部分，以增强其抗干扰能力。
而AD转换器在采样脉冲的驱动下，逐步实现数据的采集以及AD的转换。当采样脉冲处于上升沿时，AD转换器采集经运算放大器调整放大后的模拟信号，并进行AD转换，随后在采样脉冲的下降沿将数据输出到数据总线上。
数据缓冲部分采用的是Tl公司的SN74V3690大容量高速FIFO。由于逻辑控制芯片输出的数据缓冲控制脉冲与AD转换器的采样脉冲完全反相，因此，当AD转换器的采样脉冲处于下降沿时，FIFO的控制脉冲正处于上升沿，这时它开始从数据总线上读取AD转换器输出的数字信号，然后保存在其内部的缓冲区中。与AD转换后的数字信号同时写入FIFO的还有脉冲计数值以及同步输入的GPS秒脉冲。在采样数据中合并脉冲计数值和GPS秒脉冲后，可以在时分复用的情况下，分辨出每一个数据的采集时间和采样通道。
FIFO的数据输出可通过编程方法来控制，其输出总线频率为40M，高于PCI总线的频率。该数据最后经PCI接口发送到PCI总线上。
PCI接口采用的是PLX9054接口芯片。
本套系统共有两路AD芯片，而数据传输速率为40MByte/s的，占PCI总线的带宽不到1/3。脉冲计数器为4位，在时分复用的情况下，每片AD转换器可以在一个通道切换周期采集16个通道的模拟数据。因此本AD插卡具有32路虚拟通道的模拟量采集能力，每个通道的最低采样频率为625k。
Claims (7)
- 本发明为一种高速AD采集卡，其特征是：1、采用PCI、PCI-X或PCI-E作为数据传输的接口。
- 2、对采样脉冲进行计数，以计数值作为信号源控制通道切换控制信号的输出。
- 3、脉冲计数值的上限可编程控制
- 4、通道切换控制信号采用差分方式(高速485)输出到模拟量采集系统。
- 5、通道切换控制信号具有延时补偿，且补偿量可编程调整。
- 6、PPS时标作为同步信号输入到数据采集系统以确定每次采样的精确时间。
- 7、AD采集卡输出的采样数据中带有脉冲计数值和PPS时标信息。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200510102445 CN1928803A (zh) | 2005-09-09 | 2005-09-09 | 具有pci、pci－x、pci－e接口的多通道选择ad接口卡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200510102445 CN1928803A (zh) | 2005-09-09 | 2005-09-09 | 具有pci、pci－x、pci－e接口的多通道选择ad接口卡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1928803A true CN1928803A (zh) | 2007-03-14 |
Family
ID=37858782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200510102445 Pending CN1928803A (zh) | 2005-09-09 | 2005-09-09 | 具有pci、pci－x、pci－e接口的多通道选择ad接口卡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1928803A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104049119A (zh) * | 2014-06-18 | 2014-09-17 | 南京信息职业技术学院 | 一种采样率自适应的双通道信号采集方法及装置 |
| CN104216847A (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-17 | 航天科工深圳（集团）有限公司 | 数据采集方法和数据采集系统 |
| CN114116565A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 天津市英贝特航天科技有限公司 | 兼容pci与pcie总线的电路、卡板及计算设备 |
-
2005
- 2005-09-09 CN CN 200510102445 patent/CN1928803A/zh active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104049119A (zh) * | 2014-06-18 | 2014-09-17 | 南京信息职业技术学院 | 一种采样率自适应的双通道信号采集方法及装置 |
| CN104049119B (zh) * | 2014-06-18 | 2017-01-11 | 南京信息职业技术学院 | 一种采样率自适应的双通道信号采集方法及装置 |
| CN104216847A (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-17 | 航天科工深圳（集团）有限公司 | 数据采集方法和数据采集系统 |
| CN114116565A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 天津市英贝特航天科技有限公司 | 兼容pci与pcie总线的电路、卡板及计算设备 |
| CN114116565B (zh) * | 2021-11-26 | 2024-01-30 | 天津市英贝特航天科技有限公司 | 兼容pci与pcie总线的电路、卡板及计算设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104317752B (zh) | 一种通道可扩展的条件式触发高速同步采集记录系统 | |
| CN103969483B (zh) | 一种数字示波器触发系统 | |
| CN102916914B (zh) | 一种模拟前端的数据接收处理系统 | |
| CN100578232C (zh) | 示波器获取波形触发信号的方法和电路 | |
| CN100498212C (zh) | 用于高速位移测量的ccd数据采集与处理装置 | |
| CN1928574A (zh) | 时分复用采样的输电线路行波故障测距装置 | |
| CN101937096A (zh) | 多通道多道脉冲幅度分析器 | |
| CN102495256A (zh) | 一种针对示波器高速信号捕获、实时波形成像处理方法 | |
| CN102075767B (zh) | 一种视频与音频自动同步的处理方法 | |
| CN106230481A (zh) | 一种电力线干扰信号提取与同步回放装置 | |
| CN1928803A (zh) | 具有pci、pci－x、pci－e接口的多通道选择ad接口卡 | |
| CN202230480U (zh) | 基于fpga 的高速信号采集与数据缓存系统 | |
| CN206193256U (zh) | 一种数字化的多通道脉冲幅度分析仪及重金属检测仪 | |
| CN203054048U (zh) | 基于nios ii平台的触摸便携式数字存储示波器 | |
| CN103616064A (zh) | 长台面动态轨道衡称重系统 | |
| CN105720986A (zh) | 具有统一时间标志的多路数据采集系统 | |
| CN103592631A (zh) | 雷达信号控制系统及方法 | |
| CN111722027B (zh) | 基于fpga的相位噪声数据流处理装置及方法 | |
| CN201331680Y (zh) | 基于fpga的时间间隔测量仪 | |
| CN109100556A (zh) | 一种基于pci接口的多通道通用示波卡 | |
| CN102467581A (zh) | 超声数据采集芯片 | |
| CN107491009B (zh) | 一种轴角传感器信号同步采集方法 | |
| CN104182551A (zh) | 多采样率多路同步数据采集系统及采集方法 | |
| CN206960622U (zh) | 应用于高速铁路机车的数据采集分析装置 | |
| CN204165946U (zh) | 多路超声信号同步采集系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |