基于PCI總線多通道數據采集系統的設計
加入技術交流群
基于PCI總線的多通道數據采集卡的工作流程是:計算機應用程序根據命令通過驅動程序啟動模數轉換，模擬信號通過信號調理后進入A/D芯片，模數轉換后的數據存入FIFO(先進先出)存儲器緩存，在數據存儲器中存滿一幀時，硬件向主機發中斷，主機響應中斷后通過PCI9054芯片用DMA方式讀出存放在數據存儲器中的采樣數據，然后進行后續處理(如計算、存儲)并將結果顯示于屏幕。
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，以便交換數據，執行命令。?
2 系統硬件設計?
數據采集系統硬件由兩大部分組成：一是基于PCI總線的數據采集模塊，二是基于DSP擴展實時處理模塊。下面將分別敘述，系統總體硬件框圖如圖1所示。?
2.1 模擬通道及模數轉換?
本設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轉換芯片的要求即可。針對該數據采集卡的應用領域信號具有信號相關性強的特點，應采用多通道的同步采樣芯片，經過比較，選擇了ADS8364。ADS8364是一款高速、低功耗，具有6通道同步采樣轉換，16位高速并行接口的高性能模數轉換芯片。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換。實際上，每片ADS8364由?3個?轉換速率為250 ksps(當外部時鐘為5 MHz)的ADC構成，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。?
在設計的采集卡上，采用2片ADS8364，每片設計成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換，每片ADS8364輸出16位數據，兩片的輸出拼接成32位數據，以提高PCI總線的傳輸效率。數據傳輸到計算機后，再進行分路處理。另外，在PCI總線傳輸速度允許范圍內，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 數據緩存?
因為PCI總線接口數據傳輸效率非常高而A/D采集數據效率較低，所以為了實現數據的高速傳輸，采樣后的數據必
評論