《虚拟仪器技术》 2、高速采样存储技术 √在高速采集中,每个新获取的采集数据都必须立即存 入采集存储器,因此它必须具有与采集速率同步的连 续接收数据的能力。 √为了降低对存储速度的要求,常用的解决办法是利用 多个存储器并行工作,采用分时轮流写入,从而降低 对单个存储器的速度要求,但这对高速锁存器和精确 定时逻辑又提出了很高的要求。 第6页
《虚拟仪器技术》 第6页 ➢ 2、高速采样存储技术 ✓ 在高速采集中，每个新获取的采集数据都必须立即存 入采集存储器，因此它必须具有与采集速率同步的连 续接收数据的能力。 ✓ 为了降低对存储速度的要求，常用的解决办法是利用 多个存储器并行工作，采用分时轮流写入，从而降低 对单个存储器的速度要求，但这对高速锁存器和精确 定时逻辑又提出了很高的要求
《虚拟仪器技术》 ◆高速多功能DAQ主板的方案 高速多功能DAQ主板由模拟ⅣO、数字ⅣO、定时 计数三大部分组成。 模 号调理 双路ADCD0 存RAM (衰减、放大) 模入 计数入 计数/定咕n FPGA逻辑控制 标准总线 通信接口 数字出 数字1OD 数字入 信号调理 (发大、衰减) 双路DAC D~存RAM 第7页
《虚拟仪器技术》 第7页 ◆ 高速多功能DAQ主板的方案 ➢ 高速多功能DAQ主板由模拟I/O、数字I/O、定时/ 计数三大部分组成。 信号调理 （衰减、放大） 双路ADC 缓存RAM 计数/定时 数字I/O 信号调理 （发大、衰减） FPGA 逻辑控制 双路DAC 标准总线 通信接口 缓存RAM D D 0 7 ~ A A 0 15 ~ 模入A 模入B 计数入 数字出 数字入 模入A 模入B 计算机 A A 0 15 ~ A A 0 15 ~ A A 0 15 ~ D D 0 7 ~ D D 0 7 ~ D D 0 7 ~ D D 0 7 ~ D D 0 7 ~ D D 0 7 ~ D D 0 7 ~ D D 0 7 ~ D D 0 7 ~ D D 0 7 ~
《虚拟仪器技术》 6.3模拟输入信号的调理 模拟输入通道的组成 高阻衰减器前级放大器低阻衰减器后级放大器8位100MHz64KB 输入 信号 RAM 计算机 码C WR N DAC 小触十控制 制逻辑 采集 MH 频率b 选择 第8页
《虚拟仪器技术》 第8页 6.3模拟输入信号的调理 ◆ 模拟输入通道的组成 高速 ADC 高速 RAM EPP 接口 触发控 制逻辑 地址 控制器 分频器 输入 信号 量程 选择 码 A B C D a b c d e 采集 频率 选择 码 IV CK 触发 WR RD 40MHz X4 计算机 N 12位 K1 1 K2 A A2 高阻衰减器 前级放大器 低阻衰减器 后级放大器 8位100MHz 64KB DAC s f clk f
《虚拟仪器技术》 ◆基本指标 (1)带宽:高速DAQ主板的被测信号的带宽很宽 (0~1GH以上) (2)分辨力:主要取决于ADC的位数,n位ADC,其幅度 (电压)分辨力为12 (3)量程:被测信号的幅度变化范围很宽,小到几亳伏 大到几百伏。 通道量程的设计 输入通道的量程从50mV到50V,按1、2、5的倍率划分成 10档 第9页
《虚拟仪器技术》 第9页 ◆ 基本指标 ➢ （1）带宽：高速DAQ主板的被测信号的带宽很宽 （0~1GHz以上） ➢ （2）分辨力：主要取决于ADC的位数，n位ADC，其幅度 （电压）分辨力为1/2n ➢ （3）量程：被测信号的幅度变化范围很宽，小到几毫伏， 大到几百伏。 ◆ 通道量程的设计 ➢ 输入通道的量程从50mV到50V，按1、2、5的倍率划分成 10档 2 n
《虚拟仪器技术》 模拟输入通道的量程设计 量程(V) A (KA,K,A,) 2(程控码) 0.05 20 A44 0110 0.1 10 0100 1.25 40010 0.5 4 0000 0.1 0101 0.5 1.25 0.1 0011 0.2 0.5 0.1 0001 10 0.1 0.1 2.5 0.1 4444 1101 20 00501125( 0.1 1011 500.0201050.1 1001 第10页
《虚拟仪器技术》 第10页 模拟输入通道的量程设计 量程（V） A (K1A1K2A2 ) K1 A1 K2 A2 S1S2S3S4 (程控码) 0.05 20 1 5 1 4 0110 0.1 10 1 2.5 1 4 0100 0.2 5 1 1.25 1 4 0010 0.5 2 1 0.5 1 4 0000 1 1 1 2.5 0.1 4 0101 2 0.5 1 1.25 0.1 4 0011 5 0.2 1 0.5 0.1 4 0001 10 0.1 0.1 2.5 0.1 4 1101 20 0.05 0.1 1.25 0.1 4 1011 50 0.02 0.1 0.5 0.1 4 1001