本實(shí)用新型主要涉及一種數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種高速數(shù)據(jù)采集卡。

背景技術(shù)：

計(jì)算機(jī)技術(shù)在飛速發(fā)展，微機(jī)應(yīng)用日益普及深入，微機(jī)在通信、自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)控制、電子測量、信息管理和信息系統(tǒng)等方面得到廣泛的應(yīng)用。在冶金、化工、醫(yī)學(xué)和電器性能測試等許多應(yīng)用場合需要同時(shí)對多通道快變的模擬信號(hào)進(jìn)行采集、預(yù)處理、暫存和向上位機(jī)傳送，再由上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理、自動(dòng)報(bào)表生產(chǎn)、信號(hào)波形顯示和輸出打印等處理。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出等外圍接口器件的性能不斷提高，體積越來越小，價(jià)格越來越低，使數(shù)據(jù)采集器不斷向智能化、小型化發(fā)展，使智能化儀器的研制已經(jīng)成為當(dāng)今研制的主要方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種高速數(shù)據(jù)采集卡，其結(jié)構(gòu)簡單，輸入模擬信號(hào)經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路處理后，傳送到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后進(jìn)行存儲(chǔ)并通過總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，總線反饋控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型一種高速數(shù)據(jù)采集卡包括信號(hào)調(diào)理、多路選擇開關(guān)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)緩沖模塊、存儲(chǔ)模塊、控制電路、總線、時(shí)鐘電路、電源模塊，其結(jié)構(gòu)簡單，輸入模擬信號(hào)經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路處理后，傳送到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后進(jìn)行存儲(chǔ)并通過總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，總線反饋控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

其中，所述信號(hào)調(diào)理電路的輸出端連接著多路選擇開關(guān)的輸入端；所述多路選擇開關(guān)的輸出端連接著數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接著數(shù)據(jù)緩沖模塊的輸入端；所述數(shù)據(jù)緩沖模塊的輸出端連接著存儲(chǔ)模塊的輸入端；所述存儲(chǔ)模塊的輸出端連接著總線；所述總線連接著控制電路的輸入端；所述控制電路的輸出端連接著數(shù)據(jù)緩沖模塊的輸入端；所述時(shí)鐘電路的輸出端連接著控制電路的輸入端；所述總線連接著電源模塊的輸入端；所述電源模塊的輸出端連接著數(shù)據(jù)緩沖模塊的輸入端；所述電源模塊的輸出端連接著數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端；所述電源模塊的輸出端連接著多路選擇開關(guān)的輸入端；所述電源模塊的輸出端連接著信號(hào)調(diào)理電路的輸入端。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種高速數(shù)據(jù)采集卡所述多路選擇開關(guān)采用AD508A多路選擇芯片。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種高速數(shù)據(jù)采集卡所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊采用AD9283模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種高速數(shù)據(jù)采集卡所述存儲(chǔ)模塊采用CY7C24261FIFO緩存器。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種高速數(shù)據(jù)采集卡所述控制電路采用EPM7128SCL芯片。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種高速數(shù)據(jù)采集卡所述時(shí)鐘模塊采用DS1302時(shí)鐘芯片。

控制效果：本實(shí)用新型一種高速數(shù)據(jù)采集卡，其結(jié)構(gòu)簡單，輸入模擬信號(hào)經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路處理后，傳送到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后進(jìn)行存儲(chǔ)并通過總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，總線反饋控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方法對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本實(shí)用新型一種高速數(shù)據(jù)采集卡的硬件結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本實(shí)用新型一種高速數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)緩沖模塊、控制模塊原理圖。

圖3為本實(shí)用新型一種高速數(shù)據(jù)采集卡的多路選擇開關(guān)原理圖。

圖4為本實(shí)用新型一種高速數(shù)據(jù)采集卡的存儲(chǔ)模塊原理圖。

圖5為本實(shí)用新型一種高速數(shù)據(jù)采集卡的時(shí)鐘電路原理圖。

圖6為本實(shí)用新型一種高速數(shù)據(jù)采集卡的電源模塊原理圖。

圖7為本實(shí)用新型一種高速數(shù)據(jù)采集卡的信號(hào)調(diào)理電路原理圖

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種高速數(shù)據(jù)采集卡包括信號(hào)調(diào)理、多路選擇開關(guān)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)緩沖模塊、存儲(chǔ)模塊、控制電路、總線、時(shí)鐘電路、電源模塊，其結(jié)構(gòu)簡單，輸入模擬信號(hào)經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路處理后，傳送到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后進(jìn)行存儲(chǔ)并通過總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，總線反饋控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

其中，所述信號(hào)調(diào)理電路的輸出端連接著多路選擇開關(guān)的輸入端，信號(hào)調(diào)理電路用于將輸入的信號(hào)進(jìn)行處理，使信號(hào)符合模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入標(biāo)準(zhǔn)，信號(hào)調(diào)理電路與多路選擇開關(guān)通過A4、A5相連接。

所述多路選擇開關(guān)的輸出端連接著數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，當(dāng)輸入的信號(hào)時(shí)多路時(shí)，采用多路選擇開關(guān)控制數(shù)據(jù)輸入，防止數(shù)據(jù)混亂，多路選擇開關(guān)與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊通過PWD相連接。

所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接著數(shù)據(jù)緩沖模塊的輸入端，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊用于將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

所述數(shù)據(jù)緩沖模塊的輸出端連接著存儲(chǔ)模塊的輸入端，數(shù)據(jù)緩沖模塊用于將輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖處理，數(shù)據(jù)緩沖模塊與存儲(chǔ)模塊通過2D1、2D2、2D3、2D4、2D5、2D6、2D7、2D8相連接。

所述存儲(chǔ)模塊的輸出端連接著總線，存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)采集到的信號(hào)，存儲(chǔ)模塊與總線通過A0到A15口相連接。

所述總線連接著控制電路的輸入端，總線用于將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

所述控制電路的輸出端連接著數(shù)據(jù)緩沖模塊的輸入端，控制電路使整個(gè)采集卡的控制核心，負(fù)責(zé)地址譯碼、多路開關(guān)選通、A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)等操作。

所述時(shí)鐘電路的輸出端連接著控制電路的輸入端，時(shí)鐘電路用于為控制系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，時(shí)鐘電路與控制電路通過WCLK口相連接。

所述總線連接著電源模塊的輸入端，電源模塊與總線之間用于傳送電能。

所述電源模塊的輸出端連接著數(shù)據(jù)緩沖模塊的輸入端，電源模塊為數(shù)據(jù)緩沖模塊進(jìn)行供電，數(shù)據(jù)緩沖模塊與電源模塊通過VCC口相連接。

所述電源模塊的輸出端連接著數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，電源模塊為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行供電，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊與電源模塊通過VCC口相連接。

所述電源模塊的輸出端連接著多路選擇開關(guān)的輸入端，電源模塊為多路選擇開關(guān)進(jìn)行供電，電源模塊與多路選擇開關(guān)通過VCC口相連接。

所述電源模塊的輸出端連接著信號(hào)調(diào)理電路的輸入端，電源模塊為信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行供電，電源模塊與信號(hào)調(diào)理模塊通過VCC口相連接。

具體實(shí)施方式二：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實(shí)施方式，所述多路選擇開關(guān)采用AD508A多路選擇芯片。多路選擇器是數(shù)據(jù)選擇器的別稱。在多路數(shù)據(jù)傳送過程中，能夠根據(jù)需要將其中任意一路選出來的電路，叫做數(shù)據(jù)選擇器，也稱多路選擇器或多路開關(guān)。

具體實(shí)施方式三：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實(shí)施方式，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊采用AD9283模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。所述AD9238模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片是ANALOG DEVICE公司生產(chǎn)的高速8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，它采用先進(jìn)CMOS制作工藝，提供20腳表面貼裝封裝形式。片內(nèi)集成高性能采樣和保持放大器，輸入信號(hào)可采用單輸入或差分輸入；處理輸入電壓峰峰值在0～1V之間的模擬信號(hào)；采用單+3V模擬電源和單+3V數(shù)字電源；片內(nèi)提供+1.2～+1.3V的參考電壓；最高抽樣速率可達(dá)100MSPS；具有高速并行輸出接口。

具體實(shí)施方式四：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實(shí)施方式，所述存儲(chǔ)模塊采用CY7C24261FIFO緩存器。存儲(chǔ)模塊選用的FIFO器件是CYPRESS公司生產(chǎn)的高速、低功耗、先入先出存儲(chǔ)器芯片CY7CA261。它的容量為16K×9位，讀寫周期為10ns，支持異步和同步讀寫操作，寫數(shù)據(jù)和讀數(shù)據(jù)分別具有時(shí)鐘和使能信號(hào)，具有“空、滿、可編程幾乎空、可編程幾乎滿”四個(gè)狀態(tài)標(biāo)志位，沒有絕對地址的概念，只有讀指針和寫指針的相對位置，只要標(biāo)志不為0，就可以進(jìn)行寫操作，只要標(biāo)志不為0，就可以進(jìn)行讀操作，讀寫操作可以同時(shí)進(jìn)行。

具體實(shí)施方式五：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實(shí)施方式，所述控制電路采用EPM7128SCL芯片。所述控制電路選用一片Altera公司生產(chǎn)的EPM7128SLC84-6CPLD作為核心處理芯片，它具有高阻抗、電可擦除等特點(diǎn)，可用門單元為2500個(gè)，有64個(gè)用戶可用I/O引腳，工作電壓為+5V，管腳間最大延遲為5ns，采用PLCC-84封裝，通過JTAG接口可實(shí)現(xiàn)在線編程。

具體實(shí)施方式六：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實(shí)施方式，所述時(shí)鐘模塊采用DS1302時(shí)鐘芯片。DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對年、月、日、周、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V～5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)31×8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后備電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。

本實(shí)用新型一種高速數(shù)據(jù)采集卡的工作原理為：本實(shí)用新型一種高速數(shù)據(jù)采集卡輸入模擬信號(hào)經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行處理，處理后的電路輸出到多路選擇開關(guān)，選擇開關(guān)選擇一路輸入的信號(hào)，選擇出的模擬信號(hào)經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，轉(zhuǎn)換后的信號(hào)經(jīng)過數(shù)據(jù)緩沖模塊進(jìn)行緩沖處理，將信號(hào)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)模塊，或者通過總線進(jìn)行傳輸，總線將數(shù)據(jù)輸出到控制電路，控制電路輸出控制信號(hào)控制緩沖電路，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，時(shí)鐘電路為控制電路提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，電源模塊為各模塊進(jìn)行供電。

雖然本實(shí)用新型已以較佳的實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動(dòng)和修飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。