CN202195828U - 测量与分析仪器开发平台 - Google Patents
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Abstract
一种测量与分析仪器开发平台，可用于学习研究、开发定制或小批量生产某种专业测量与分析仪器。并提供完整的应用开发实例。整个开发平台由处理机模块、信号采集模块、智能人机接口和显示模块组成。目前可以连接的有两套信号采集模块。针对不同的处理机采用相应的LCD液晶屏和多功能的旋钮、按键操作面板构成显示模块和智能人机接口。开发平台采用有机玻璃板结构将各个模块组件进行固定连接，最顶层是液晶显示屏和操作面板，最底层是计算机系统或微控器系统构成的处理机模块。开发平台针对两套信号采集模块，设计两种完整的应用开发实例，提供三类开放的API：采集模块通信接口API、采集模块功能接口API和人机界面API。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测量与分析仪器开发平台，可用于学习研究、开发定制或小批量生产某种专业测量与分析仪器。
背景技术
目前，测试测量技术应用于各个领域，产品的研制、生产和维修等各环节都需要使用各种专业化的测量与分析仪器。如何能让专业测量仪器能更加直接的满足自己的测量需求，是工程师们迫切的需求。另外，测试测量技术需求范围加宽，使得培养人才的高校就需要加强培养懂得一定测试测量技术的科技人才，这就对测试测量技术学习研究的开发实验平台也提出了需求。再有，一些科研单位或企业需要小批量研制一些专业测量分析仪器，又想降低成本，这就对可批量定制的测量与分析仪器平台也提出了需求。
当前还没有能同时满足这些需求的测量与分析仪器开发平台，流行的一些信号采集卡、采集板等主要是在一定参数范围内来满足用户测量信号的需求，可定制、开发的灵活性欠佳，最重要是没有从整体上去考虑一套测量与分析仪器的结构、以及一套完整的学习研究及定制开发方法。
发明内容
一种测量与分析仪器开发平台，由处理机模块、信号采集模块、智能人机接口和显示模块组成，其特征是：基于EPC架构或SOC架构采用不同的计算机系统或微控器系统作为处理机模块，两种处理机模块都提供通用的采集模块通用接口连接信号采集模块，并包含LCD显示模块和多功能旋钮、按键操作面板构成的智能人机接口。
基于EPC架构处理机模块采用基于X86系列处理器为核心的主机板，并安装有大容量内存、硬盘、开机按键及电源指示灯。基于SOC架构处理机模块采用基于SOC系列处理器为核心，配有大容量FLASH和SDRAM的微控器系统。基于EPC架构的PCI桥接卡采用大规模可编程逻辑器件设计PCI总线和采集模块通用接口之间的逻辑电路，并和PCI总线之间通过缓冲器双向隔离，采集模块通用接口采用2.54mm间距的25×2双排公座接出，接口中的12V电源是通过桥接卡上的转接插座，由主板上12V电源转接得到。
开发平台的信号采集模块包括波形采集模块和码型采集模块，其电路结构主要由信号输入、信号调理与变换、FPGA、存储器电路构成，信号输入分别由两路探笔通过BNC接头接入及32路探针通过扁平电缆接入，两种模块的通用接口均采用2.54mm间距25×2双排母座接出，用于同处理机模块通用采集接口相连接。
操作面板上的多功能旋钮采用旋转编码器，在旋转柄上安装黑色旋钮帽，按键由多个单点硅胶按键组成，旋钮及按键扫描电路板镶嵌在操作面板下面。为了满足各领域技术工程师对定制测量分析仪器功能的需求，高校对测试测量专业技术人才培养的需求，科研单 位或企业对小批量定制的需求。本实用新型提供一种测量与分析仪器开发平台装置，并提供完整的应用开发实例，用于学习平台的操作及掌握如何在平台上进行分析仪器的开发。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的构成示意图。
图2是测量与分析仪器开发平台基于EPC架构顶层有机玻璃板结构及布局结构图。
图3是测量与分析仪器开发平台基于EPC架构中间层有机玻璃板结构及布局结构图。
图4是测量与分析仪器开发平台基于EPC架构底层有机玻璃板结构及布局结构图。
图5是测量与分析仪器开发平台基于EPC架构立体结构及布局结构图。
图6是测量与分析仪器开发平台基于SOC架构顶层有机玻璃板结构及布局结构图。
图7是测量与分析仪器开发平台基于SOC架构底层有机玻璃板结构及布局结构图。
图8是测量与分析仪器开发平台基于SOC架构立体结构及布局结构图。
具体实施方式
基于EPC架构开发平台处理机模块是指以X86系列处理器为核心，并安装有大容量内存及硬盘所构成的嵌入式计算机系统。采用的主板包含PCI插槽和LCD接口(可以通过PCI总线桥接卡连接信号采集模块以及直接连接LCD，主板也含VGA接口，也可以连接外部显示器)。显示模块采用分辨率为1024×600的10.2寸LCD。人机接口模块配备触摸屏及一个通用操作面板，均通过USB接口和计算机主板连接。触摸屏为分析仪器人机界面上一些按钮、选择、滑动等操作提供了很快捷的操作方式，通用操作面板上的按键和旋钮用于在人机界面上进行快速的参数设置、运行控制等操作。其中多功能旋钮采用旋转式编码器，在旋转柄上安装黑色旋钮帽，按键由6个单点硅胶按键组成，旋钮及按键扫描电路板镶嵌在操作面板下面。
PCI桥接卡主要用于为信号采集模块提供采集模块通用接口，卡上采用大规模可编程逻辑器件设计PCI总线和采集模块通用接口之间的逻辑电路，并和PCI总线之间通过缓冲器双向隔离，采集模块通用接口采用2.54mm间距的25×2双排公座接出，接口中的12V电源是通过桥接卡上的转接插座，由主板上12V电源转接得到。EPC可以通过PCI桥接卡映射的I/O及存储器空间对采集板进行命令的发送、状态读取以及数据存储器的访问等。另外，为了实现大批量数据高速传输，PCI接口中设计了DMA主控电路，用PCI主控DMA形式将采集存储器中的数据直接传输给EPC内存。
基于SOC架构开发平台处理机模块是指以SOC系列处理器为核心，配有大容量FLASH和SDRAM的微控器系统。显示模块采用5.6寸的LCD，分辨率320×234。人机接口模块提供一个通用的操作面板，该面板主要部分和基于EPC架构一致，另外紧贴LCD的右侧增加一竖排5个按键，主要用于选择人机界面中的菜单项。操作面板通过主机扩展接口和微控器系统相连接。采集模块通用接口直接从微控器系统总线接出，同样采用2.54mm间 距的25×2双排公座作为接口，12V电源通过处理机模块电源转接得到。
采集模块通用接口用于连接各种信号采集模块，实现处理机模块和信号采集模块中各个命令端口及数据存储器的数据通路。其中包括一个从模式访问下的并行总线接口和一个DMA主控模式下的访问接口。
Claims (6)
1.一种测量与分析仪器开发平台，由处理机模块、信号采集模块、智能人机接口和显示模块组成，其特征是：基于EPC架构或SOC架构采用不同的计算机系统或微控器系统作为处理机模块，两种处理机模块都提供通用的采集模块通用接口连接信号采集模块，并包含LCD显示模块和多功能旋钮、按键操作面板构成的智能人机接口。
2.根据权利要求1所述的测量与分析仪器开发平台，其特征是：基于EPC架构处理机模块采用基于X86系列处理器为核心的主机板，并安装有大容量内存、硬盘、开机按键及电源指示灯。
3.根据权利要求1所述的测量与分析仪器开发平台，其特征是：基于EPC架构的PCI桥接卡采用大规模可编程逻辑器件设计PCI总线和采集模块通用接口之间的逻辑电路，并和PCI总线之间通过缓冲器双向隔离，采集模块通用接口采用2.54mm间距的25×2双排公座接出，接口中的12V电源是通过桥接卡上的转接插座，由主板上12V电源转接得到。
4.根据权利要求1所述的测量与分析仪器开发平台，其特征是：开发平台的信号采集模块包括波形采集模块和码型采集模块，其电路结构主要由信号输入、信号调理与变换、FPGA、存储器电路构成，信号输入分别由两路探笔通过BNC接头接入及32路探针通过扁平电缆接入，两种模块的通用接口均采用2.54mm间距的25×2双排母座接出，用于同处理机模块通用采集接口相连接。
5.根据权利要求1所述的测量与分析仪器开发平台，其特征是：操作面板上的多功能旋钮采用旋转编码器，在旋转柄上安装黑色旋钮帽，按键由多个单点硅胶按键组成，旋钮及按键扫描电路板镶嵌在操作面板下面。
6.根据权利要求1所述的测量与分析仪器开发平台，其特征是：基于SOC架构处理机模块采用基于SOC系列处理器为核心，配有大容量FLASH和SDRAM的微控器系统。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102855788A (zh) * | 2012-09-28 | 2013-01-02 | 北京联合大学 | 一种基于平板电脑的模块化信息处理实验系统及方法 |
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2011
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