一种基于PXI的高速数字化仪模块的设计应用

2010-09-18 17:04:11来源: 电子设计工程

  PXI总线是NI公司在计算机外设总线PCI的基础上实现的新一代仪器总线,已经成为业界开放式总线的标准,基于PXI总线的数字化仪模块是现代测试系统中重要的一种数据记录与处理设备。设计一个双通道12 bit/250 MHz采样频率的高速数字化仪模块,以高性能FPGA器件为核心,实现对高速A/D的控制以及高速数据处理和存储,解决了长时间高速记录信号的测试难题。

  1 系统工作原理

  数字化仪模块主要由前端信号调理通路、模数转换电路、数据存储单元、数据采集控制电路、PXI接口电路等部分组成,其原理框图如图l所示。

原理框图

  高速模拟信号首先经过信号调理通路进行放大、衰减等处理,将幅度调整到A/D转换器允许输入的电压范围内,并转化成LVDS格式的差分信号,然后送到A/D转换器;FPGA芯片接收A/D输出的高速数据流,经过降速、抽取滤波等处理后,存储到数据存储单元SRAM中,并发出中断信号,PXI主机响应中断后经由FPGA将存储在SRAM中的数据读入主机内存,完成后续的数据处理和显示。PXI主机通过PXI总线发送控制命令,经FPGA译码后实现对数据采集和调理通路控制。该数字化仪模块为每个通道预留了4Mb的存储容量,当组成PXI测试系统时,可以将数据写入计算机硬盘,实现更长时间的记录。两个通道可以独立工作,也可以相互关联。采集方式可以有内触发、外触发、软件触发、通道触发等多种模式。

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关键字:PXI  LVDS  数字化仪模块  FPGA

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2010/0918/article_1348.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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