一種實時信號采集處理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電子技術領域，尤其涉及一種實時信號采集處理系統。
【背景技術】
[0002]隨著科技的不斷進步，越來越多的智能電子設備進入到了人們的生活中，給人們的生活帶來了極大的方便，在對制造裝備進行測試維護時，經常需要對設備中的各類模擬信號進行分析，從而對武器系統的運行情況做出判斷。目前常見的測試設備往往實時性不高，無法更多地進行人機交互。同時由于測試設備體積過于龐大，并不方便對制造裝備進行直接的測試和維護，影響了工作的進度。
【發明內容】
[0003]本發明旨在解決上述問題，提供一種實時信號采集處理系統。
[0004]一種實時信號采集處理系統，其特征在于包括信號采集板和上位機控制板；信號采集板包括信號調理電路、多通道選擇開關、數模轉換器和控制芯片；信號調理電路與多通道選擇開關相連接；多通道選擇開關與數模轉換器相連接；數模轉換器與控制芯片相連接；信號采集板通過總線與上位機控制板相連接。
[0005]本發明所述的一種實時信號采集處理系統，其特征在于所述上位機控制板設置有顯示接口和人機控制接口。
[0006]本發明所述的一種實時信號采集處理系統，其特征在于所述調理電路中設置有放大器。
[0007]本發明所述的一種實時信號采集處理系統，其特征在于所述放大器采用INA103。
[0008]本發明所述的一種實時信號采集處理系統，其特征在于所述多路選擇開關采用ADG508A高速選通開關。
[0009]本發明所述的一種實時信號采集處理系統，其特征在于所述數模轉換器采用ADS7805轉換芯片。
[0010]本發明所述的一種實時信號采集處理系統，其特征在于所述轉換芯片的工作頻率為 10kHz。
[0011]本發明所述的一種實時信號采集處理系統，通過采用了上位機控制板和信號采集板相結合的方式，實現對信號的實時采集和處理。大大減少電路板的器件數量，同時降低了系統成本，提高系統的可靠性。本發明所述信號采集處理系統的結構簡單，易于操作，適合推廣使用。
【具體實施方式】
[0012]一種實時信號采集處理系統，其特征在于包括信號采集板和上位機控制板；信號采集板包括信號調理電路、多通道選擇開關、數模轉換器和控制芯片；信號調理電路與多通道選擇開關相連接；多通道選擇開關與數模轉換器相連接；數模轉換器與控制芯片相連接；信號采集板通過總線與上位機控制板相連接。
[0013]本發明所述的一種實時信號采集處理系統，所述上位機控制板設置有顯示接口和人機控制接口。所述調理電路中設置有放大器。所述放大器采用INA103。所述多路選擇開關采用ADG508A高速選通開關。所述數模轉換器采用ADS7805轉換芯片。所述轉換芯片的工作頻率為10kHz。使用了 IGB的DDR3內存，支持2GB的SSD和I路SATA接口，支持2個100 Base-T以太網口，具有8路GP1接口和6個串口，4個USB 2.0接口，標準鼠標鍵盤接口，支持18位的LVDS和VGA顯示。SCM9022的硬件資源可以滿足對所需要采集信號的處理，用戶可以方便地使用其通用的外設接口完成必要的人機交互。上位機控制板包括了 64針腳的雙排單列插針Jl和40針腳的雙排單列插針J2，總共104根信號總線。上位機控制板是標準的PC104模塊，其尺寸為96 mmX90 mm。當工作在8b數據模式下時，J2的針腳信號無效，只有Jl針腳有效；當工作在16b數據模式下時，Jl和J2所有針腳都有效。在104個針腳中，包括了 16個數據針腳，7個鎖存地址針腳，20個地址針腳，32個控制針腳，14個地線和電源線，I個14 MHz的0SC，I個8 MHz的BCLK。其中，SA[0..11]為地址總線；SD[0..7]為數據總線；1R為輸入/輸出接口的讀控制，低電平有效；1W為輸入/輸出接口的寫控制，低電平有效；DATA為串行數據；BALE為地址鎖存信號；CLK為移位脈沖；SY-CLK為總線時鐘；10CHADY為輸入/輸出接口的準備就緒信號，該信號由集電極開路門或三態門驅動，低電平時處于無效狀態，表示輸入/輸出接口設備需要將總線的周期延長，由于PC104總線的針腳都是5 V電平，而FPGA芯片采用了 3.3 V的電平信號，所以在信號采集板上使用了 74LVH162245芯片對電平進行轉換，調整電氣特性，完成由TTL電平向LVTTL電平的轉換，并增強驅動能力。在信號的采集過程中，由于外部的多路模擬輸入信號往往比較微弱，其電平的幅度很小，為了保證A/D轉換模塊采集到足夠強的信號幅度，在信號采集板中使用了放大器INA103把輸入信號進行調理放大到0~10 V之間。信號采集板和上位機控制板2部分，兩者之間通過PC104總線進行通信。上位機控制板以CPU為核心，擴展出VGA，RJ45等人機交互所需要的外圍設備接口。信號采集板主要包括了 FPGA邏輯控制、A/D轉換器、通道選擇開關、前端信號調理器等。信號采集處理系統進行工作時，上位機控制板的CPU通過PC104總線向底層信號采集板發送命令，對其工作參數進行設置。CPU與FPGA之間通過地址和數據總線完成命令及數據的交互。多通道選擇開關對外部輸入的模擬信號進行通道選擇，在信號調理芯片對模擬信號進行相應的預處理之后，在FPGA的邏輯控制下由A/D轉換器完成信號的采集。FPGA通過PC104總線實時地將采集的信號數據傳輸給CPU，通過運行在上位機控制板的應用程序完成數據的最終分析和處理。信號采集處理系統可以通過FPGA邏輯控制模塊靈活地調整采樣速率，來滿足多種信號不同速率的采樣要求。
【主權項】
1.一種實時信號采集處理系統，其特征在于包括信號采集板和上位機控制板；信號采集板包括信號調理電路、多通道選擇開關、數模轉換器和控制芯片；信號調理電路與多通道選擇開關相連接；多通道選擇開關與數模轉換器相連接；數模轉換器與控制芯片相連接；信號采集板通過總線與上位機控制板相連接。
2.如權利要求1所述的一種實時信號采集處理系統，其特征在于所述上位機控制板設置有顯示接口和人機控制接口。
3.如權利要求1所述的一種實時信號采集處理系統，其特征在于所述調理電路中設置有放大器。
4.如權利要求3所述的一種實時信號采集處理系統，其特征在于所述放大器采用INA103。
5.如權利要求1所述的一種實時信號采集處理系統，其特征在于所述多路選擇開關采用ADG508A高速選通開關。
6.如權利要求1所述的一種實時信號采集處理系統，其特征在于所述數模轉換器采用ADS7805轉換芯片。
7.如權利要求6所述的一種實時信號采集處理系統，其特征在于所述轉換芯片的工作頻率為10kHz。
【專利摘要】一種實時信號采集處理系統，屬于電子技術領域。其特征在于包括信號采集板和上位機控制板；信號采集板包括信號調理電路、多通道選擇開關、數模轉換器和控制芯片；信號調理電路與多通道選擇開關相連接；多通道選擇開關與數模轉換器相連接；數模轉換器與控制芯片相連接；信號采集板通過總線與上位機控制板相連接。通過采用了上位機控制板和信號采集板相結合的方式，實現對信號的實時采集和處理。大大減少電路板的器件數量，同時降低了系統成本，提高系統的可靠性。本發明所述信號采集處理系統的結構簡單，易于操作，適合推廣使用。
【IPC分類】G05B19-042
【公開號】CN104656504
【申請號】CN201410711893
【發明人】崔國發
【申請人】崔國發
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年12月1日