CN208506739U - 一种多接口四通道模拟信号采集处理板卡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多接口四通道模拟信号采集处理板卡，包括采集模块，处理模块，输出模块；所述采集模块包括第一现场可编程门阵列，第二现场可编程门阵列以及分别与所述第一现场可编程门阵列和所述第二现场可编程门阵列连接的若干存储器，所述第一现场可编程门阵列与所述第二现场可编程门阵列连接；所述采集模块包括两个双路模数转换器，所述双路模数转换器的输出端与所述第一现场可编程门阵列连接；所述输出模块包括多种不同规格的输出接口，分别与所述第二现场可编程门阵列连接。本实用新型的有益效果是适合高效进行数据处理，同时能将处理结果以多种形式输出。
Description
技术领域
本实用新型属于模拟信号采集处理领域，尤其是涉及一种用于通信领域的信号分析处理工作的多接口四通道模拟信号采集处理板卡。
背景技术
模拟信号采集处理应用在通信技术的基础阶段，信号采集处理的优劣程度直接影响到通信结果的准确性在现有的技术中大部分模拟信号采集处理板卡，对外接口设计较为单一，且采用速率较低的存储芯片作为数据储存单元。故存在不能同时满足不同的外围接口需求，以及数据读取速率较低，影响数据采集处理效率等技术问题。
发明内容
本实用新型要解决的问题是提供一种多接口四通道模拟信号采集处理板卡，尤其适合高效进行数据处理，同时能将处理结果以多种形式输出。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种多接口四通道模拟信号采集处理板卡，其特征在于：包括采集模块，处理模块，输出模块，时钟模块以及电源模块；
所述采集模块包括第一现场可编程门阵列FPGA1，第二现场可编程门阵列FPGA2以及分别与所述第一现场可编程门阵列FPGA1和所述第二现场可编程门阵列FPGA2连接的若干存储器，所述第一现场可编程门阵列FPGA1与所述第二现场可编程门阵列FPGA2连接；
所述采集模块包括两个双路模数转换器ADC，所述双路模数转换器ADC的输出端与所述第一现场可编程门阵列FPGA1连接；所述双路模数转换器ADC上具有2个SMA接口。
通过以上设置，四路模拟信号由双路模数转换器ADC上的SMA接口分别接入两片ADC进行模拟/数字信号转换，转换后得到的数字信号进入第一现场可编程门阵列FPGA1中进行采集和处理
所述输出模块包括多种不同规格的输出接口，分别与所述第二现场可编程门阵列连接；
所述输出接口包括USB接口，所述USB接口通过信号转换器与所述第二现场可编程门阵列FPGA2连接。
所述输出接口包括RJ45接口，所述RJ45接口通过以太网收发器与所述第二现场可编程门阵列FPGA2连接。
所述输出接口包括J30J-66连接器，所述J30J-66连接器通过TTL电平转换芯片和/或RS422转换芯片和/或SPI电平转换芯片与所述第二现场可编程门阵列FPGA2连接。
通过以上设置，可以以多种方式实现板卡与外部进行数据交互，传输当前板卡的状态和采样信息，对板卡采样数据进行读取。
所述时钟模块分别与所述第一现场可编程门阵列，所述第二现场可编程门阵列，所述双路模数转换器连接；
所述时钟模块包括第一晶振和第二晶振，所述第一晶振与所述双路模数转换器连接，被设置用于为所述双路模数转换器提供采样时钟；所述第二晶振经过时钟管理芯片分别与所述第一现场可编程门阵列FPGA1和所述第二现场可编程门阵列FPGA2连接，被设置用于分别为所述第一现场可编程门阵列FPGA1和所述第二现场可编程门阵列FPGA2提供系统时钟。
通过以上设置，能够为FPGA1和FPGA2提供同步的系统时钟。
所述第一现场可编程门阵列FPGA1与所述第二现场可编程门阵列FPGA2通过64路GPIO连接。
通过以上设置，能够实现FPGA1和FPGA2之间的数据传输和功能控制，同时采用64路GPIO作为I/O端口功耗低，布线简单。
所述存储器包括DDR3SDRAM，BPI FLASH以及SPI FLASH，所述DDR3 SDRAM被设置用于存储经第一现场可编程门阵列处理过的数字信号；与所述第一现场可编程门阵列连接的SPI FLASH被设置用于存储所述第一现场可编程门阵列的工作状态信息；与所述第二现场可编程门阵列连接的SPI FLASH被设置用于存储所述第二现场可编程门阵列的工作状态信息；所述BPI FLASH被设置用于存储所述第二现场可编程门阵列的配置信息。
所述电源模块与外部单路12V直流电压连接，被设置用于将外部直流电压转化，为板卡上各个功能模块提供所需工作电压。
综上所述，由于采用上述技术方案，本实用新型具有如下的优点和积极效果：
1、采用成熟可靠的元器件，以FPGA作为核心信号采集处理器件，辅以规范的电路设计，保证信号采集处理的准确性和高效性。
2、预留多种对外接口，满足用户使用不同外围接口对板卡采集的数据进行读取的需求；
3、采用高速存储芯片DDR3SDRAM作为板卡数据储存单元，提高数据读取速率，从而提高板卡工作效率。
附图说明
图1是本实用新型一实施例的板卡电路连接示意图
具体实施方式
如图1、本实用新型一实施例的板卡电路连接示意图所示，该实施例包括采集模块，处理模块，输出模块，时钟模块以及电源模块；
采集模块包括第一现场可编程门阵列FPGA1，第二现场可编程门阵列FPGA2以及分别与第一现场可编程门阵列FPGA1和第二现场可编程门阵列FPGA2连接的若干存储器，第一现场可编程门阵列FPGA1与第二现场可编程门阵列FPGA2连接；
采集模块包括两个双路模数转换器ADC，双路模数转换器ADC的输出端与第一现场可编程门阵列FPGA1连接；双路模数转换器ADC上具有2个SMA接口。
通过以上设置，四路模拟信号由双路模数转换器ADC上的SMA接口分别接入两片ADC进行模拟/数字信号转换，转换后得到的数字信号进入第一现场可编程门阵列FPGA1中进行采集和处理
输出模块包括多种不同规格的输出接口，分别与第二现场可编程门阵列FPGA2连接；
在本实施例中，输出接口包括USB接口，USB接口通过信号转换器与第二现场可编程门阵列FPGA2连接。
在本实施例中，输出接口还包括RJ45接口，RJ45接口通过以太网收发器与第二现场可编程门阵列FPGA2连接。
在本实施例中，输出接口还包括J30J-66连接器，J30J-66连接器通过TTL电平转换芯片和/或RS422转换芯片和/或SPI电平转换芯片与第二现场可编程门阵列FPGA2连接。
通过以上设置，可以以多种方式实现板卡与外部进行数据交互，传输当前板卡的状态和采样信息，对板卡采样数据进行读取。
时钟模块分别与第一现场可编程门阵列，第二现场可编程门阵列，双路模数转换器连接；
在本实施例中，时钟模块包括第一晶振和第二晶振，第一晶振与双路模数转换器连接，被设置用于为双路模数转换器提供采样时钟；第二晶振经过时钟管理芯片分别与第一现场可编程门阵列FPGA1和第二现场可编程门阵列FPGA2连接，被设置用于分别为第一现场可编程门阵列FPGA1和第二现场可编程门阵列FPGA2提供系统时钟。
通过以上设置，能够为FPGA1和FPGA2提供同步的系统时钟。
在本实施例中，第一现场可编程门阵列FPGA1与第二现场可编程门阵列FPGA2通过64路GPIO连接。
通过以上设置，能够实现FPGA1和FPGA2之间的数据传输和功能控制，同时采用64路GPIO作为I/O端口功耗低，布线简单。
在本实施例中，存储器包括DDR3SDRAM，BPI FLASH以及SPI FLASH，DDR3SDRAM被设置用于存储经第一现场可编程门阵列处理过的数字信号；与第一现场可编程门阵列连接的SPI FLASH被设置用于存储第一现场可编程门阵列的工作状态信息；与第二现场可编程门阵列连接的SPI FLASH被设置用于存储第二现场可编程门阵列的工作状态信息；BPI FLASH被设置用于存储第二现场可编程门阵列的配置信息。
在本实施例中，电源模块与外部单路12V直流电压连接，被设置用于将外部直流电压转化，为板卡上各个功能模块提供所需工作电压。
通过以上设置，本实施例支持4路中频模拟信号同步采样，支持最高250MSps的采样速率；提供4GB数据储存空间，支持高达2133MT/S的数据存储速率；支持用户通过USB信号、以太网信号、TTL信号、RS422信号和SPI信号对板卡数据进行读取操作。
本实施例的工作过程：
在第一晶振所提供的采样频率下，两个双路模数转换器ADC通过SMA端口对四路模拟信号进行采样，转化成数字信号后发送给第一现场可编程门阵列FPGA1；
第一现场可编程门阵列FPGA1依据内部烧录的程序对接收到的数字信号进行采集和处理，并将处理的结果通过64路GPIO信号发送给第二现场可编程门阵列FPGA2。DDR3SDRAM存储经第一现场可编程门阵列处理过的数字信号；与第一现场可编程门阵列连接的SPI FLASH存储第一现场可编程门阵列的工作状态信息；与第二现场可编程门阵列连接的SPI FLASH存储第二现场可编程门阵列的工作状态信息；BPI FLASH存储第二现场可编程门阵列的配置信息。
第二现场可编程门阵列FPGA2依据需求将当前板卡的状态和采样信息，通过USB接口或RJ45接口或J30J-66连接器(可传输TTL信号、RS422信号和SPI信号)传送给外部。
整个工作过程中，电源模块与外部单路12V直流电压连接，将外部直流电压转化，为板卡上各个功能模块提供所需工作电压。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (8)
1.一种多接口四通道模拟信号采集处理板卡，其特征在于：包括采集模块，处理模块，输出模块；
所述处理模块包括第一现场可编程门阵列，第二现场可编程门阵列以及分别与所述第一现场可编程门阵列和所述第二现场可编程门阵列连接的若干存储器，所述第一现场可编程门阵列与所述第二现场可编程门阵列连接；
所述采集模块包括两个双路模数转换器，所述双路模数转换器的输出端与所述第一现场可编程门阵列连接；
所述输出模块包括多种不同规格的输出接口，分别与所述第二现场可编程门阵列连接。
2.根据权利要求1所述的多接口四通道模拟信号采集处理板卡，其特征在于：所述输出接口包括USB接口，所述USB接口通过信号转换器与所述第二现场可编程门阵列连接。
3.根据权利要求1所述的多接口四通道模拟信号采集处理板卡，其特征在于：所述输出接口包括RJ45接口，所述RJ45接口通过以太网收发器与所述第二现场可编程门阵列连接。
4.根据权利要求1所述的多接口四通道模拟信号采集处理板卡，其特征在于：所述输出接口包括J30J-66连接器，所述J30J-66连接器通过TTL电平转换芯片和/或RS422转换芯片和/或SPI电平转换芯片与所述第二现场可编程门阵列连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的多接口四通道模拟信号采集处理板卡，其特征在于：所述第一现场可编程门阵列与所述第二现场可编程门阵列通过64路GPIO连接。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的多接口四通道模拟信号采集处理板卡，其特征在于：所述存储器包括DDR3SDRAM，BPI FLASH以及SPI FLASH，所述DDR3SDRAM被设置用于存储经第一现场可编程门阵列处理过的数字信号；与所述第一现场可编程门阵列连接的SPIFLASH被设置用于存储所述第一现场可编程门阵列的工作状态信息；与所述第二现场可编程门阵列连接的SPI FLASH被设置用于存储所述第二现场可编程门阵列的工作状态信息；所述BPI FLASH被设置用于存储所述第二现场可编程门阵列的配置信息。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的多接口四通道模拟信号采集处理板卡，其特征在于：还包括时钟模块，所述时钟模块包括第一晶振和第二晶振，所述第一晶振与所述双路模数转换器连接，被设置用于为所述双路模数转换器提供采样时钟；所述第二晶振经过时钟管理芯片分别与所述第一现场可编程门阵列和所述第二现场可编程门阵列连接，被设置用于分别为所述第一现场可编程门阵列和所述第二现场可编程门阵列提供系统时钟。
8.根据权利要求7所述的多接口四通道模拟信号采集处理板卡，其特征在于：还包括电源模块，外部单路12V直流电压通过所述电源模块与所述采集模块，所述处理模块，所述输出模块，所述时钟模块连接，被所述电源模块设置用于将外部直流电压转化，为板卡上各个功能模块提供所需工作电压。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201820571194.4U CN208506739U (zh) | 2018-04-20 | 2018-04-20 | 一种多接口四通道模拟信号采集处理板卡 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201820571194.4U CN208506739U (zh) | 2018-04-20 | 2018-04-20 | 一种多接口四通道模拟信号采集处理板卡 |
Publications (1)
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| CN208506739U true CN208506739U (zh) | 2019-02-15 |
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ID=65297750
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| CN201820571194.4U Active CN208506739U (zh) | 2018-04-20 | 2018-04-20 | 一种多接口四通道模拟信号采集处理板卡 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN208506739U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112346645A (zh) * | 2019-08-06 | 2021-02-09 | 天津光电通信技术有限公司 | 一种基于fpga与单板pc的多通道高速信号采集处理板卡 |
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2018
- 2018-04-20 CN CN201820571194.4U patent/CN208506739U/zh active Active
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