六通道16位PXI采集模塊硬件設計.pdf

1、信號采集與處理技術是信息技術的關鍵部分,以電子學技術、計算機技術以及總線技術等作為基礎,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是獲取外界信息的有效手段和主要途徑。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置因通道數(shù)單一、分辨率低以及實時性差等特點,已經(jīng)遠不能滿足用戶日益增大的需求,例如在化工、醫(yī)藥等工廠生產(chǎn)過程中就需要實時、精確得監(jiān)測生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的溫度、濕度等多項參數(shù)。隨著集成電路、計算機技術以及總線技術的發(fā)展,多通道同步數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)高速傳輸以及實時顯示等技術得到了飛速發(fā)展,并在醫(yī)療生物

2、設備、儀器儀表以及工業(yè)設備自動化等領域得到了越來越廣泛的應用。
　　本文結(jié)合教研室六通道16位PXI采集模塊項目的研發(fā),圍繞采集模塊硬件的設計展開研究,對總體方案設計、6通道同步數(shù)據(jù)采集、連續(xù)記錄和掃描兩種模式下存儲電路設計以及數(shù)字化觸發(fā)作了主要研究。
　　具體內(nèi)容包括:
　　1.信號調(diào)理通路的設計:包括多級放大電路、垂直偏移調(diào)節(jié)電路以及低通濾波器的設計。外部輸入的模擬信號經(jīng)過調(diào)理通路后,其幅度到夠達到合理的范圍之內(nèi),

3、以便ADC采集。
　　2.數(shù)據(jù)采集存儲與控制電路設計:設計中采用了ADC+FPGA架構,ADC的分辨率位數(shù)為16位,最高采樣率為250KS/s,6通道同步數(shù)據(jù)采集是電路設計的重點。存儲電路主要介紹了連續(xù)記錄模式和掃描模式下數(shù)據(jù)存儲的方案設計。電路中如譯碼電路的實現(xiàn)、調(diào)理通道上增益的控制、ADC的控制等都是在FPGA內(nèi)實現(xiàn)的。
　　3.數(shù)字化觸發(fā)電路設計:利用FIFO存儲器先進先出的特性,通過數(shù)字比較器控制FIFO的讀寫來實現(xiàn)