PXI高性能數字I-O模塊研制.pdf

1、本文主要研究和設計了基于PXI總線的高性能數字I/O模塊，高性能數字I/O模塊是一種重要的數據域測試儀器，能夠在數字系統(tǒng)的設備調試和故障診斷中根據實際需要，對目標系統(tǒng)施加數字激勵，捕獲系統(tǒng)產生的響應數據，為數字系統(tǒng)性能測試、現場調試、故障診斷提供有價值的試驗依據，因而具有著廣泛的用途和重要的應用價值。PXI總線高性能數字I/O模塊的研制，對于提高我國數據域測試儀器研究水平具有重要的意義。
　　本文在參閱了大量技術文獻的基礎上，根據

2、PXI總線規(guī)范以及模塊的性能指標要求，確定了總體方案。在此基礎上設計了模塊與總線的接口部分以及功能電路部分，采用VerilogHDL(HardwareDescriptionLanguage)語言實現總線對模塊各個功能部分的控制邏輯。針對模塊的多通道，高數據速率，大存儲深度等較高的技術指標要求，選擇了三片大容量、高速同步靜態(tài)隨機存儲器（SRAM）為核心器件。一片用于獲取響應數據，一片用于輸出激勵數據，一片用于在一個時鐘周期內將任一通道配置

3、成激勵／響應。這三片SRAM配合連續(xù)地址序列和同步時鐘的方式，輸出一個激勵／響應可隨時切換的數字激勵響應序列。模塊中利用FPGA實現對上述SRAM的控制。利用三態(tài)總線緩沖門設計了前端驅動電路，保證了激勵輸出有較大的驅動電流和激勵響應之間的高速切換。采用直接數字頻率合成器（DDS）產生頻率可變時鐘，使模塊能以靈活多變的數據速率執(zhí)行測試任務。
　　在軟件設計中，利用LabWindowsCVI編寫了符合VPP規(guī)范的儀器的驅動程序和軟面板