32通道掃描數(shù)采LXI模塊的研制.pdf

1、本文研制了一種基于LXI的32通道掃描數(shù)據(jù)采集模塊。掃描數(shù)據(jù)采集模塊在國(guó)防，工業(yè)控制，生物醫(yī)藥，環(huán)境監(jiān)測(cè)等諸多領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用空間。本文設(shè)計(jì)的掃描數(shù)采模塊不僅能夠順序掃描各采集通道信號(hào)，還能夠?qū)Ω魍ǖ赖牟杉樞蚝痛螖?shù)進(jìn)行編程，實(shí)施點(diǎn)名數(shù)據(jù)采集。在儀器總線和自動(dòng)測(cè)試領(lǐng)域中，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸和綜合處理能力的要求越來(lái)越高。所以隨著以太網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，一種靈活性高，操作簡(jiǎn)便的測(cè)試總線應(yīng)運(yùn)而生，這就是LXI總線。LXI總線接口集成方便，控制簡(jiǎn)單，L

2、XI的機(jī)箱結(jié)構(gòu)靈活而緊湊，在通風(fēng)散熱和電磁兼容等方面也較GPIB，PCI，PXI等總線有明顯優(yōu)勢(shì)。2004年9月LXI聯(lián)盟才正式成立，基于LXI總線的設(shè)備研發(fā)正在如火如荼地進(jìn)行，目前國(guó)內(nèi)還鮮有成形的產(chǎn)品或模塊問(wèn)世，本文對(duì)基于LXI接口的數(shù)采模塊進(jìn)行了探索性的實(shí)踐。本模塊由三部分組成：前端模擬信號(hào)處理部分，數(shù)字邏輯及中央控制部分，LXI總線接口部分。32路差分信號(hào)經(jīng)過(guò)過(guò)壓保護(hù)后，由兩級(jí)多路開關(guān)選出一路差分信號(hào)，再用雙四選一多路開關(guān)確定信號(hào)

3、輸入方式。然后信號(hào)由程控增益放大器放大。最后信號(hào)被ADC采集并由系統(tǒng)存儲(chǔ)，以備上位機(jī)查詢。在FPGA內(nèi)構(gòu)建SOPC系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)數(shù)采系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行控制。CPLD與FPGA用SPI總線相連接，主要功能是解析各種控制命令并實(shí)現(xiàn)控制功能。LXI的以太網(wǎng)物理層接入由網(wǎng)絡(luò)控制芯片來(lái)完成，此芯片控制靈活，操作簡(jiǎn)便。TCP/IP協(xié)議無(wú)需操作系統(tǒng)即可運(yùn)行，小巧靈活。適合C類LXI接口的應(yīng)用。本模塊的數(shù)據(jù)采集效果較為理想。達(dá)到了技術(shù)要求的各項(xiàng)指標(biāo)，TCP/