基于PCI总线的数据采集卡的设计与实现

2013-07-30 14:48:31来源: 电子设计工程
0 引言
    LabvIEW是美国NI公司的创新产品,也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件开发集成环境。
    数据采集卡是虚拟仪器的重要组成部件,其性能指标直接影响虚拟示波器的采样速率、精度等主要指标。
    PCI总线是一个地址/数据、命令/字节选择信号复用的总线,它采用主从信号双向握手的方式来控制数据的传输。PCI总线具有即插即用、兼容性强的特点,能提供32/64位,33/66MHz的DMA(直接内存访问)数据传输方式,使得它工作时不受计算机内存大小的影响,传输速率最高可达133Mb/s,这些特性使得它的应用范围很广,能够适用于多种体系结构,多种工作平台,也很容易升级,为未来的发展留有足够的空间。上述这些优良特性正是本设计选择PCI接口总线的原因。

1 数据采集卡的硬件设计
   
本系统的总体设计主要包括:采集模块设计、信号调理模块设计、PCI总线接口设计、FIFO数据缓存设计的实现等部分。系统框图如下图1所示。

a.jpg


1.1 信号调理模块设计
   
信号调理模块实现信号放大、模拟通道选择和差分转换,这部分电路对整个系统至关重要,在设计的过程中应该着重注意降低信号失真,减少系统噪声。
1.2 采集模块设计
   
模数转换是采集板卡的核心,系统要求采样速度至少在250kHz以上,采样精度16位,动态范围也要求足够宽。综合各因素,选择了ADS 8412芯片。
    ADS8412使用外部参考电压工作,与PCI总线接口的原理如图2所示。

b.jpg


    本文中设置了8路采集通道,控制时序控制8/1模拟开关依次选通其中一路信号,差分转换电路将单端信号转换成差分信号送入ADS8412中,ADS8412内部自带转换时钟,无需外接。多通道数据采集按照分时采样,即8通道进行轮流采样,只用一路A/D。

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关键字:LabVIEW  PCI总线  数据采集  动态链接库

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/0730/article_7606.html
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