PXI Express雙通道A-D模塊研制.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)總線技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)特別是基于計(jì)算機(jī)的虛擬儀器技術(shù)給儀器領(lǐng)域帶來(lái)了深刻的變革。但是一直以來(lái)，由于接口帶寬的限制，某些諸如高速視頻測(cè)試等高帶寬應(yīng)用領(lǐng)域的測(cè)試測(cè)量，都只能由昂貴的專用測(cè)試系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。第三代計(jì)算機(jī)I/O總線PCI Express出現(xiàn)之后，測(cè)試計(jì)量領(lǐng)域迅速將其封裝為能夠用于儀器的PXI Express總線。這個(gè)儀器領(lǐng)域最高性能總線的出現(xiàn)，使得普通儀器模塊涉足高帶寬測(cè)試測(cè)量的應(yīng)用變?yōu)榭赡堋?br>　　本文首先對(duì)

2、課題所要求的技術(shù)指標(biāo)作了一個(gè)簡(jiǎn)要的分析，就其中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。在此基礎(chǔ)上，研制了一種基于PXI Express總線的雙通道A/D模塊。該模塊選用自帶高速串行收發(fā)器的FPGA作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，嚴(yán)格按照PXI Express總線規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)增益調(diào)節(jié)，程控采樣率設(shè)置，高速A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理等部分。模塊的接口協(xié)議采用PCI Express總線的IP核進(jìn)行配置，并通過(guò)與之同步的接口邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)FPGA內(nèi)部寄存器的操作

3、。模塊的軟面板及底層驅(qū)動(dòng)程序用Lab Windows/CVI平臺(tái)開(kāi)發(fā)，符合VPP規(guī)范及虛擬儀器用戶的操作習(xí)慣。
　　經(jīng)過(guò)調(diào)試及驗(yàn)證，實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明，按照本方案設(shè)計(jì)出來(lái)的模塊基本實(shí)現(xiàn)了高速信號(hào)的數(shù)據(jù)采集功能。在FPGA的控制下，模塊完成了對(duì)高速模擬信號(hào)的自動(dòng)增益調(diào)節(jié)和A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)成功的存儲(chǔ)到了FPGA的緩沖區(qū)中。經(jīng)過(guò)計(jì)算表明，所采集到的數(shù)據(jù)具備了一定的精度，達(dá)到了模塊設(shè)計(jì)之初的要求。模塊的PXI Express接口邏輯