超高速采集板卡——數(shù)字輸出選擇

1.儀表促進(jìn)了更快的ADC速度和更多的通道數(shù)與密度，設(shè)計(jì)者必須評(píng)估轉(zhuǎn)換器的輸出格式，以及基本的轉(zhuǎn)換性能。2.主要的輸出選項(xiàng)是CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)、LVDS(低壓差分信令)，以及CML(電流模式邏輯)。3.要考慮的問(wèn)題包括：功耗、瞬變、數(shù)據(jù)與時(shí)鐘的變形，以及對(duì)噪聲的抑制能力。4.對(duì)于布局的考慮也是轉(zhuǎn)換輸出選擇中的一個(gè)方面，尤其當(dāng)采用LVDS技術(shù)時(shí)。

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如何同步多個(gè)ADC或高速數(shù)據(jù)采集卡

同步的關(guān)鍵元素：觸發(fā)器和時(shí)鐘是建立系統(tǒng)時(shí)間的外部信號(hào)。時(shí)鐘信號(hào)設(shè)定了事情發(fā)生的頻率，當(dāng)采集開(kāi)始的時(shí)候，觸發(fā)器就會(huì)告訴你。幾個(gè)數(shù)字化的同步器的同步依賴(lài)于三個(gè)關(guān)鍵要素:

1.時(shí)鐘頻率必須與所有的數(shù)字化儀保持一致，并處于相對(duì)應(yīng)的階段。這需要一個(gè)外部的公共時(shí)鐘引用。

2.必須有一個(gè)信號(hào)來(lái)確定每個(gè)數(shù)字化儀中記錄數(shù)據(jù)的起始點(diǎn)。這是通過(guò)觸發(fā)信號(hào)來(lái)完成的，它必須對(duì)所有的單元進(jìn)行對(duì)齊。

3.時(shí)間戳記在每個(gè)數(shù)字化儀中的時(shí)間。這些計(jì)數(shù)器必須在所有的單元中進(jìn)行操作。

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數(shù)據(jù)采集卡

數(shù)據(jù)采集卡就是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的設(shè)備，其核心就是AD芯片。它是計(jì)算機(jī)與外部物理世界連接的橋梁，各種類(lèi)型信號(hào)采集的難易程度差別很大，實(shí)際采集時(shí)，噪聲也可能帶來(lái)一些麻煩。而數(shù)據(jù)采集是指從傳感器和其它待測(cè)設(shè)備等模擬和數(shù)字被測(cè)單元中自動(dòng)采非電量或者電量信號(hào)，送到上位機(jī)中進(jìn)行分析，處而理。為了滿(mǎn)足IBM-PC機(jī)及其兼容機(jī)用于數(shù)據(jù)采集與控制的需要，國(guó)內(nèi)外許多廠(chǎng)商生產(chǎn)了各種各樣的數(shù)據(jù)采集板卡或IO板卡。

數(shù)據(jù)采集卡應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)哪些地方

數(shù)據(jù)采集卡在應(yīng)用時(shí)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)置于被監(jiān)控的設(shè)備處，通過(guò)傳感器對(duì)設(shè)備的電壓或者電流信號(hào)進(jìn)行采樣、保持，并送入AD轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字信號(hào)，然后將該信號(hào)送到FIFO中。當(dāng)FIFO中存放的數(shù)據(jù)到了一定數(shù)目時(shí)，由ARM7從FIFO中讀出，然后通過(guò)ARM7的以太網(wǎng)接口或者RS232送給上位機(jī)?？紤]到要監(jiān)控的設(shè)備可能會(huì)很多，所以設(shè)計(jì)了多路采集通道，他們經(jīng)過(guò)模擬開(kāi)關(guān)后再進(jìn)入AD轉(zhuǎn)換器。CPLD是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，他控制采集通道的切換、AD轉(zhuǎn)換器的啟停、轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)在FIFO中的存放地址發(fā)生器、產(chǎn)生中斷請(qǐng)求以通知ARM7讀取存放在FIFO中的數(shù)據(jù)等。 運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)并送給PC機(jī)，通過(guò)運(yùn)行在PC機(jī)上的特定軟件對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以此判斷當(dāng)前運(yùn)行設(shè)備的狀況，進(jìn)而采取相應(yīng)措施。當(dāng)前常用的數(shù)據(jù)采集裝置，在其系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中，多采用單任務(wù)順序機(jī)制。這樣就存在系統(tǒng)安全性差的問(wèn)題。這對(duì)于穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性要求很高的數(shù)據(jù)采集裝置來(lái)說(shuō)是不允許的，因此有必要引入嵌入式操作系統(tǒng)。

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