CN206003086U - 一种基于描述符的高速数据采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于描述符的高速数据采集装置，包括主站板卡和若干从站板卡，主站板卡和从站板卡通过BLVDS总线连接；主站板卡上设置有相连的CPU和第一FPGA，第一FPGA包括第一通信控制器、采样间隔寄存器、卡板轮询寄存器、第一BLVDS编码电路和若干接收描述符寄存器；从站板卡上设置有第二FPGA，第二FPGA包括依次连接的AD采集电路、AD数据处理器、第二通信控制器和第二BLVDS编码电路。本实用新型在以BLVDS总线进行数据通信的基础上，通过设置若干接收描述符寄存器，可以缓存多通道高速数据，从而保证设备正常通信，解决在高速采集过程中，无法实时处理高速采集数据的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于描述符的高速数据采集装置，属于数据采集领域。
背景技术
BLVDS（总线型低电压差分信号）总线具备250mV的低电压差分信号以及快速的过渡时间，其抗干扰特性与数据高速传输特点，使其在多点电缆以及背板有广泛的应用。在BLVDS总线进行高速数据采集的过程中，往往由于CPU处理数据速度不够快，从而导致不能及时处理多通道高速采集的数据，造成连续采样中断，继而影响后续算法的正确运行，严重影响程序的正常运行。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于描述符的高速数据采集装置。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种基于描述符的高速数据采集装置，包括主站板卡和若干从站板卡，所述主站板卡和从站板卡通过BLVDS总线连接；
所述主站板卡上设置有相连的CPU和第一FPGA，所述第一FPGA包括第一通信控制器、用以存储采用间隔时间数据的采样间隔寄存器、用以存储卡板轮询顺序数据的卡板轮询寄存器、第一BLVDS编码电路和若干接收描述符寄存器；所述采样间隔寄存器、卡板轮询寄存器、第一BLVDS编码电路和若干接收描述符寄存器均与第一通信控制器连接，所述第一BLVDS编码电路与BLVDS总线连接；
所述从站板卡上设置有第二FPGA，所述第二FPGA包括依次连接的AD采集电路、AD数据处理器、第二通信控制器和第二BLVDS编码电路，所述第二BLVDS编码电路与BLVDS总线连接，所述AD采集电路采集AD数据。
所述接收描述符寄存器是32位寄存器，其中，1-16位为RAM接收地址位，17-27位为数据帧长度位，28位为接收状态位，29位为CRC校验状态位，30位为清除控制位，31-32位为保留位。
所述接收描述符寄存器有8个。
所述BLVDS总线包括BLVDS数据总线和BLVDS同步总线。
所述CPU通过GPMC接口和第一FPGA连接。
所述AD采集电路通过SPI接口采集AD数据。
本实用新型所达到的有益效果：本实用新型在以BLVDS总线进行数据通信的基础上，通过设置若干接收描述符寄存器，可以缓存多通道高速数据，从而保证设备正常通信，解决在高速采集过程中，无法实时处理高速采集数据的问题。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
图2为主站板卡的结构框图。
图3为从站板卡的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1所示，一种基于描述符的高速数据采集装置，包括主站板卡和若干从站板卡，主站板卡和从站板卡通过BLVDS总线连接，BLVDS总线包括BLVDS数据总线和BLVDS同步总线。
如图2所示，主站板卡上设置CPU和第一FPGA，CPU通过GPMC接口和第一FPGA连接，第一FPGA包括第一通信控制器、用以存储采用间隔时间数据的采样间隔寄存器、用以存储卡板轮询顺序数据的卡板轮询寄存器、第一BLVDS编码电路和若干接收描述符寄存器。采样间隔寄存器、卡板轮询寄存器、第一BLVDS编码电路和若干接收描述符寄存器均与第一通信控制器连接，第一BLVDS编码电路与BLVDS总线连接。
如图3所示，从站板卡上设置有第二FPGA，第二FPGA包括依次连接的AD采集电路、AD数据处理器、第二通信控制器和第二BLVDS编码电路，第二BLVDS编码电路与BLVDS总线连接，AD采集电路通过SPI接口采集AD数据。
上述接收描述符寄存器设置有8个，描述符寄存器是32位寄存器，其中，1-16位为RAM接收地址位，17-27位为数据帧长度位，28位为接收状态位，29位为CRC校验状态位，30位为清除控制位，31-32位为保留位。
接收描述符寄存器的工作过程如下：在接收数据过程中，将接收到的数据帧存入前16位设定的RAM接收地址中，断帧后，将28位置1，表示接收到一帧数据，然后进行CRC校验，如果CRC校验正确，将29位置1，否则置0，数据帧长度存入27-17位中；如上述步骤完成一帧数据接收工作，等到下一帧数据来到时，将对下一接收描述符寄存器进行设置，如此循环，共8个，通过接收描述符寄存器，实现对数据帧的缓存处理，CPU与第一FPGA进行数据交互，依次查询8个接收描述符寄存器，如果接收描述符寄存器第28位是1，则根据接收描述符寄存器中帧长度，CRC状态以及帧存储地址，取出帧数据，然后通过向接收描述符寄存器第30位写入1，清除接收描述符寄存器接收状态位为0，以便下次使用。
上述装置的工作过程如下：主站板卡上通过设置采样间隔寄存器决定采样间隔时间，设置卡件轮询寄存器设置轮询哪些从站卡件，第一通信控制器根据采样间隔寄存器以及卡件轮询寄存器数值，首先将0x05,0x64,0x5A,3字节采样同步报文，通过第一BLVDS编解码电路发送至BLVDS同步总线；从站板卡上实时监测BLVDS同步总线，当监测到有0x05,0x64,0x5A,3字节采样同步报文后，开始采样，AD采集电路通过SPI接口采集AD数据，连续采集8次，AD数据处理器将8次数据求和然后求平均，待通过BLVDS数据总线接收到主站板卡发送读取AD数据报文时，第二通信控制器将运算后的AD采集数据进行组包，发送到第二BLVDS编解码模块，由其发送至BLVDS数据总线上；主站板卡读取各个AD采集数据，并进行报文CRC校验。
上述装置在以BLVDS总线进行数据通信的基础上，通过设置若干接收描述符寄存器，可以缓存多通道高速数据，从而保证设备正常通信，解决在高速采集过程中，无法实时处理高速采集数据的问题。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于描述符的高速数据采集装置，其特征在于：包括主站板卡和若干从站板卡，所述主站板卡和从站板卡通过BLVDS总线连接；
所述主站板卡上设置有相连的CPU和第一FPGA，所述第一FPGA包括第一通信控制器、用以存储采用间隔时间数据的采样间隔寄存器、用以存储卡板轮询顺序数据的卡板轮询寄存器、第一BLVDS编码电路和若干接收描述符寄存器；所述采样间隔寄存器、卡板轮询寄存器、第一BLVDS编码电路和若干接收描述符寄存器均与第一通信控制器连接，所述第一BLVDS编码电路与BLVDS总线连接；
所述从站板卡上设置有第二FPGA，所述第二FPGA包括依次连接的AD采集电路、AD数据处理器、第二通信控制器和第二BLVDS编码电路，所述第二BLVDS编码电路与BLVDS总线连接，所述AD采集电路采集AD数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于描述符的高速数据采集装置，其特征在于：所述接收描述符寄存器是32位寄存器，其中，1-16位为RAM接收地址位，17-27位为数据帧长度位，28位为接收状态位，29位为CRC校验状态位，30位为清除控制位，31-32位为保留位。
3.根据权利要求2所述的一种基于描述符的高速数据采集装置，其特征在于：所述接收描述符寄存器有8个。
4.根据权利要求1所述的一种基于描述符的高速数据采集装置，其特征在于：所述BLVDS总线包括BLVDS数据总线和BLVDS同步总线。
5.根据权利要求1所述的一种基于描述符的高速数据采集装置，其特征在于：所述CPU通过GPMC接口和第一FPGA连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于描述符的高速数据采集装置，其特征在于：所述AD采集电路通过SPI接口采集AD数据。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620740105.5U CN206003086U (zh) | 2016-07-14 | 2016-07-14 | 一种基于描述符的高速数据采集装置 |
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| CN201620740105.5U CN206003086U (zh) | 2016-07-14 | 2016-07-14 | 一种基于描述符的高速数据采集装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206003086U true CN206003086U (zh) | 2017-03-08 |
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Family Applications (1)
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| CN201620740105.5U Active CN206003086U (zh) | 2016-07-14 | 2016-07-14 | 一种基于描述符的高速数据采集装置 |
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| CN (1) | CN206003086U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109766310A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-05-17 | 华北电力大学 | 一种数字故障录波装置内部插件间多通道高速通讯的方法 |
| CN113866502A (zh) * | 2021-12-02 | 2021-12-31 | 深圳市鼎阳科技股份有限公司 | 频谱分析仪及其数据扫描和处理方法 |
| CN115543898A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-12-30 | 南京国电南自维美德自动化有限公司 | 一种通信总线扩展方法及装置 |
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2016
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
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