專利名稱：一種高速同時數(shù)據(jù)采集卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及計算機(jī)采集卡領(lǐng)域的一種高速同時數(shù)據(jù)采集卡。
在工程實際中，一個物理事件發(fā)生往往伴隨有多個信息參量同時輸出，如材料的疲勞試驗或靜拉伸試驗過程，就有載荷和位移兩個物理參量同時輸出，絕緣材料的擊穿試驗就需要同時測量電壓和電流的變化；某些永磁材料的磁化過程需要同時測量壓力、溫度、所加磁場強(qiáng)度等參量等等。諸如這些物理事件還有一個特點就是其持續(xù)時間稍長或是連續(xù)變化的，而不是瞬間信號，為此必須研制一種數(shù)據(jù)采集卡，使它能插入在計算機(jī)的IO擴(kuò)展槽中使用，從而構(gòu)成一個完整的數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)。對卡的基本要求是采樣要具有多通道性，至少要具有兩通道；多通道采集要具有同時性；AD轉(zhuǎn)換要具有高分辨性，有時還要求具有高速性；借助計算機(jī)數(shù)據(jù)存儲要具有大容量性或無限性。
目前，國內(nèi)外已開發(fā)出門類繁多的多通道數(shù)據(jù)采集卡。如華遠(yuǎn)HY－8020型，方園MS－1299型等。但從這些卡的特征看有如下不足(1)多道采集不具有同時性，如對材料機(jī)械性能試驗過程中的載荷和位移信號進(jìn)行采集就會出現(xiàn)這一時刻的載荷數(shù)據(jù)和另一時刻的位移數(shù)據(jù)相對應(yīng)，即所謂數(shù)據(jù)的“錯配現(xiàn)象”，錯配時間△T為采樣周期。這樣對快速變化信號則有很大影響，因為不同時刻信號將有很大變化。一般而言，若要求測量系統(tǒng)的精度為0.1級，則信號在△T時間內(nèi)的變化量不得超過滿幅的0.5％，而在高精度測量場合，則變化量不得超過測量分辨率的二分之一，否則數(shù)據(jù)錯配現(xiàn)象將使測量結(jié)果誤差增大，(2)分辨率不夠。
本實用新型的目的是根據(jù)上述不足研制一種高速多通道同時數(shù)據(jù)采集卡。
本實用新型由AD轉(zhuǎn)換芯片、DA轉(zhuǎn)換芯片，數(shù)據(jù)暫存器、地址譯碼器、觸發(fā)電路及基準(zhǔn)時鐘等電路通過總線聯(lián)結(jié)構(gòu)成，每塊AD和DA轉(zhuǎn)換芯片均與一組數(shù)據(jù)暫存器相接。
所述的AD芯片至少為2塊最多為16塊含有自動標(biāo)定的100至500KHZ、12位至16位的轉(zhuǎn)換芯片，每塊AD蕊片與一組12至16位數(shù)據(jù)暫存器相接，而且每塊AD芯片的起動端相互連接，受同一起動脈沖控制，完成各通道數(shù)據(jù)同時采集，并把AD轉(zhuǎn)換結(jié)果同時存往各自暫存器供CPU分時讀出。
每通道模擬輸入電壓范圍可分別為±5V或0～10V，高速DA轉(zhuǎn)換芯片可為100～500KHZ，12至16位芯片，用于產(chǎn)生各種波形控制信號輸出，如正弦波、三角波，變幅波、變頻波、隨機(jī)波等，模擬輸出電壓范圍為±5V或0～5V。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)電路圖圖中(1)為三個AD轉(zhuǎn)換器、(2)為DA轉(zhuǎn)換器、(3)(3、4、5、6)分別為數(shù)據(jù)緩沖暫存器、(7)為地址譯碼電路、(8)為觸發(fā)電路、(9)為基準(zhǔn)時鐘電路。
本實施例中三個AD轉(zhuǎn)換器(1)的起動端相互連接，受同一個起動脈沖控制。與三個AD相接的三組數(shù)據(jù)緩沖暫存器(3、4、5、)均由兩片8位緩存器芯片構(gòu)成，用于AD的緩存器完成被轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的暫存，它們的輸出和計算機(jī)數(shù)據(jù)總線相連。與一塊DA轉(zhuǎn)換器(1)相接的一組數(shù)據(jù)緩沖暫存器(6)也由兩片8位緩存器芯片構(gòu)成，用于DA轉(zhuǎn)換器完成輸出數(shù)據(jù)的暫存，它的輸入和計算機(jī)數(shù)據(jù)總線相連。地址譯碼器(7)由邏輯電路和地址設(shè)定開關(guān)組成，用于確定該卡在計算機(jī)中所占用的外設(shè)地址，它的輸入來自計算機(jī)的地址總線。
觸發(fā)電(8)路由一塊單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器等組成。用于產(chǎn)生AD轉(zhuǎn)換的啟動脈沖和自動標(biāo)定脈沖，并使兩個脈沖有一合適的寬度。基準(zhǔn)時鐘電路(9)為AD轉(zhuǎn)換器提供基準(zhǔn)定時信號。
本卡在計算機(jī)中的地址可任意設(shè)定。
本卡適用于IBM或其兼容機(jī)。
權(quán)利要求1.一種高速同時數(shù)據(jù)采集卡，適用于IBM或其兼容機(jī)，它由AD轉(zhuǎn)換芯片、DA轉(zhuǎn)換芯片、數(shù)據(jù)暫存器、地址譯碼器、觸發(fā)電路及基準(zhǔn)時鐘等電路聯(lián)結(jié)構(gòu)成，上述的AD芯片和DA芯片分別與一組數(shù)據(jù)暫存器相接，用于AD和DA轉(zhuǎn)換芯片完成數(shù)據(jù)的暫存，其特征在于所述的AD芯片至少為兩塊起動端相互連接并含有自動標(biāo)定的100至500KHZ、12至16位轉(zhuǎn)換芯片，每塊AD芯片與一組12至16位數(shù)據(jù)暫存器相接，所述的AD芯片的起動端受同一起動脈沖控制完成各通道數(shù)據(jù)同時采集，并把AD轉(zhuǎn)換結(jié)果同時存往各自暫存器，供CPU分時讀出。
專利摘要一種高速同時數(shù)據(jù)采集卡，它由至少為兩塊起動端相互連接，并含有自動標(biāo)定的100至500kHz，12至16位的AD轉(zhuǎn)換芯片，DA轉(zhuǎn)換芯片、數(shù)據(jù)暫存器、地址譯碼器，觸發(fā)電路及基準(zhǔn)時鐘等電路聯(lián)結(jié)構(gòu)成。每一塊AD轉(zhuǎn)換芯片和DA芯片與一組數(shù)據(jù)暫存器相接，用于AD和DA轉(zhuǎn)換芯片完成數(shù)據(jù)的暫存。
所述的每塊AD轉(zhuǎn)換芯片的起動端受同一起脈沖控制，完成各通道數(shù)據(jù)同時采集，并把AD轉(zhuǎn)換結(jié)果同時存往各自暫存器，供CPU分時讀出。
本卡在計算機(jī)中的地址可任意設(shè)定。
本卡適用于IBM或其兼容機(jī)。
文檔編號G06F3/00GK2179986SQ9324756
公開日1994年10月19日 申請日期1993年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月11日
發(fā)明者劉軍海, 何家文, 陸明珠, 蘇啟生 申請人:西安交通大學(xué)