基于PCI總線多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計
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基于PCI總線的多通道數(shù)據(jù)采集卡的工作流程是:計算機應(yīng)用程序根據(jù)命令通過驅(qū)動程序啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換，模擬信號通過信號調(diào)理后進入A/D芯片，模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)存入FIFO(先進先出)存儲器緩存，在數(shù)據(jù)存儲器中存滿一幀時，硬件向主機發(fā)中斷，主機響應(yīng)中斷后通過PCI9054芯片用DMA方式讀出存放在數(shù)據(jù)存儲器中的采樣數(shù)據(jù)，然后進行后續(xù)處理(如計算、存儲)并將結(jié)果顯示于屏幕。
DSP實時處理模塊是在邏輯控制模塊的控制下與計算機通過LOCAL總線接口進行通訊，以便交換數(shù)據(jù)，執(zhí)行命令。?
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計?
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件由兩大部分組成：一是基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集模塊，二是基于DSP擴展實時處理模塊。下面將分別敘述，系統(tǒng)總體硬件框圖如圖1所示。?
2.1 模擬通道及模數(shù)轉(zhuǎn)換?
本設(shè)計的模擬通道只對模擬信號進行簡單處理，使模擬信號符合A/D轉(zhuǎn)換芯片的要求即可。針對該數(shù)據(jù)采集卡的應(yīng)用領(lǐng)域信號具有信號相關(guān)性強的特點，應(yīng)采用多通道的同步采樣芯片，經(jīng)過比較，選擇了ADS8364。ADS8364是一款高速、低功耗，具有6通道同步采樣轉(zhuǎn)換，16位高速并行接口的高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。ADS8364的6個模擬輸入分為3組(A,B和C)，每個輸入端都有一個ADC保持信號HOLDX#以用來保證幾個通道能同時進行采樣和轉(zhuǎn)換。實際上，每片ADS8364由?3個?轉(zhuǎn)換速率為250 ksps(當外部時鐘為5 MHz)的ADC構(gòu)成，每個ADC有2個模擬輸入通道，每個通道都有采樣保持器，3個ADC組成3對模擬輸入端，可同時對其中的1~2對輸入信號同時采樣保持，然后逐個轉(zhuǎn)換。由于6個通道可以同時采樣，很適合用于需同時采集多種信號的場合。?
在設(shè)計的采集卡上，采用2片ADS8364，每片設(shè)計成6路單端輸入，共12路模擬輸入。用相同的外部時鐘來控制轉(zhuǎn)換，每片ADS8364輸出16位數(shù)據(jù)，兩片的輸出拼接成32位數(shù)據(jù)，以提高PCI總線的傳輸效率。數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C后，再進行分路處理。另外，在PCI總線傳輸速度允許范圍內(nèi)，還可以通過擴展接口進行擴展，以處理更多的模擬輸入。?
2.2 數(shù)據(jù)緩存?
因為PCI總線接口數(shù)據(jù)傳輸效率非常高而A/D采集數(shù)據(jù)效率較低，所以為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸，采樣后的數(shù)據(jù)必
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