CN203870608U - 基于pci 总线的中高速多路同步a/d采集卡 - Google Patents
基于pci 总线的中高速多路同步a/d采集卡 Download PDFInfo
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Abstract
一种基于PCI总线的中高速多路同步A/D采集卡，属于模拟信号测量技术领域。16个全差分运算放大器与滤波电路电连接，该滤波电路分别与A/D转换芯片一、A/D转换芯片二电连接，该A/D转换芯片一、A/D转换芯片二分别与FPGA芯片电连接，该FPGA芯片与电平转换电路、PCI总线接口电路、PCI总线顺序电连接，该FPGA芯片与双AD同步触发电路电连接，该双AD同步触发电路还分别与A/D转换芯片一、A/D转换芯片二电连接。优点在于：结构新颖，提高了集成度、扩展了同步采集通道、满足了中高速应用，从而填补了中高速多路同步采集卡这一市场空白。
Description
技术领域
本实用新型属于模拟信号测量技术领域。
背景技术
通常的A/D采集卡在多路模拟量信号采集方面，大部分A/D采集卡的数据采集方式并不是同步采集，而是巡回采集，即在每一时刻，通过多路开关，只将其中一路与A/D转换器相接，进行采样转换，然后再切换至另一路，直至所有通道采集完成。这种数据采集方式有其本身无法避免的缺点：一方面各通道采集的数据并不是同一时刻的数据；另一方面，多路采集在进行通道切换时，需要一定的时间等待新接入的通道电压值达到稳定，这样通道越多，巡回采集耗费的时间越长，这在多通道实时控制的场合是不允许的。二是目前市售的同步采集卡都是针对超高速应用而设计的，其通道少，不超过4路，转换数据寄存采用硬件存储器自动导入模式，因而存储容量有限。它对绝大多数实际应用而言，速度有余，通道数量和存储容量不足。
发明内容
本实用新型提供一种基于PCI 总线的中高速多路同步A/D采集卡，以解决现有的A/D采集卡各通道采集的数据并不是同一时刻的数据，通道越多时巡回采集耗费的时间越长，通道数量和存储容量不足的问题。
本实用新型的技术方案是：16个全差分运算放大器与滤波电路电连接，该滤波电路分别与A/D转换芯片一、A/D转换芯片二电连接，该A/D转换芯片一、A/D转换芯片二分别与FPGA芯片电连接，该FPGA芯片与电平转换电路、PCI总线接口电路、PCI总线顺序电连接，该FPGA芯片与双AD同步触发电路电连接，该双AD同步触发电路还分别与A/D转换芯片一、A/D转换芯片二电连接。
本实用新型的优点在于：结构新颖，可进行多达16路的差分模拟量的信号转换和提取，同时，实现了计算机通过该板卡每获取一次16通道的转换数据，都是各通道对应同一时刻的实时采样数据。提高了集成度、扩展了同步采集通道、满足了中高速应用，将放大、滤波、同步采集压缩到一块板卡上，构成集放大、滤波、采样、电平转换、PCI总线接口为一体的多功能板卡。避免了巡回采集的通道切换带来的延时，不采取硬件数据存储模式，数据存储量不受限制，从而填补了中高速多路同步采集卡这一市场空白。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图；
图中，16路差分模拟量信号1、16个全差分运算放大器2、滤波电路3、A/D转换芯片一4、A/D转换芯片二5、FPGA芯片6、电平转换电路7、PCI总线接口电路8、PCI总线9、双AD同步触发电路10、计算机11。
具体实施方式
16个全差分运算放大器2与滤波电路3电连接，该滤波电路3分别与A/D转换芯片一4、A/D转换芯片二5电连接，该A/D转换芯片一4、A/D转换芯片二5分别与FPGA芯片6电连接，该FPGA芯片6与电平转换电路7、PCI总线接口电路8、PCI总线9顺序电连接，该FPGA芯片6与双AD同步触发电路10电连接，该双AD同步触发电路还分别与A/D转换芯片一4、A/D转换芯片二5电连接。
本实用新型A/D转换芯片一4、A/D转换芯片二5采用ADS1278芯片，FPGA芯片6为可编程逻辑器件EP3C10E144C8N，电平转换电路7采用ALVC164245芯片，PCI总线接口电路8采用PCI9052芯片。
工作原理：16路差分模拟量输入信号1，通过16个全差分运算放大器2进行模拟量的放大，再经过前端的滤波电路3对数据进行滤波处理，将滤波后的差分模拟量信号分别接入到两片A/D转换芯片的模拟量输入端，因每片A/D转换芯片只能采集8通道模拟信号，为了同步采集16通道，设计了双A/D同步触发电路，该两片A/D转换芯片将转换完的串行数据发送到FPGA芯片中，在FPGA芯片中完成数据的串并转换、数据锁存、地址译码、数据输出到PCI总线上，同时FPGA芯片通过内部逻辑产生双A/D同步触发信号，触发外部的双A/D同步触发电路，保证两片A/D芯片数据转换的同步性，采用PCI总线接口电路8来完成PCI总线9接口电路的转换，由于FPGA与PCI总线接口电路8电平不匹配，所以选择电平转换电路7完成电平转换，由计算机11读取A/D转换芯片的转换结果。
本实用新型实现了多达16通道的差分模拟量的同步采集，以FPGA芯片完成A/D转换芯片的同步控制和与PCI接口的可靠衔接，模拟量信号的放大、滤波均采用差分形式，通过双AD同步触发电路保证双A/D转换芯片启动和完成转换的同步性。
Claims (1)
1.一种基于PCI 总线的中高速多路同步A/D采集卡，其特征在于：16个全差分运算放大器与滤波电路电连接，该滤波电路分别与A/D转换芯片一、A/D转换芯片二电连接，该A/D转换芯片一、A/D转换芯片二分别与FPGA芯片电连接，该FPGA芯片与电平转换电路、PCI总线接口电路、PCI总线顺序电连接，该FPGA芯片与双AD同步触发电路电连接，该双AD同步触发电路还分别与A/D转换芯片一、A/D转换芯片二电连接。
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| CN201420130796.8U CN203870608U (zh) | 2014-03-23 | 2014-03-23 | 基于pci 总线的中高速多路同步a/d采集卡 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104535835A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-04-22 | 重庆西南集成电路设计有限责任公司 | 双通道pci数据采集卡及方法 |
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2014
- 2014-03-23 CN CN201420130796.8U patent/CN203870608U/zh not_active Expired - Fee Related
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