八通道高速數(shù)據(jù)采集VXI模塊硬件設(shè)計.pdf

1、VXI總線在我國測試和儀器領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛,代表了當(dāng)今和未來測試系統(tǒng)技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。數(shù)據(jù)采集是模擬世界和數(shù)字系統(tǒng)之間的橋梁,基于A/D變換的數(shù)據(jù)采集模塊是組建VXI系統(tǒng)不可缺少的一個關(guān)鍵部件。設(shè)計、開發(fā)高性能、低價格的多通道VXI數(shù)據(jù)采集模塊,尤其是高速數(shù)據(jù)采集模塊,將對推動我國的VXI系統(tǒng)應(yīng)用起著積極的、十分重要的作用。
　　 本文設(shè)計的八通道高速數(shù)據(jù)采集VXI模塊選擇了高速、大容量可編程邏輯器件作為模塊的邏輯控制單

2、元和數(shù)據(jù)存儲單元,采用了無處理器的體系結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了對多通道輸入信號的并行處理和高速存儲傳輸。
　　 在數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計中,充分利用了FPGA的邏輯宏單元、存儲器塊、數(shù)字鎖相環(huán)等資源,實現(xiàn)了不同通道數(shù)應(yīng)用場合下最高采集時鐘和存儲深度的優(yōu)化配置,并支持多種觸發(fā)模式。本文充分運用“分相多路數(shù)字化技術(shù)”,采用4片AD9288進(jìn)行分相并行采集,因此該模塊的電路設(shè)計等同實現(xiàn)了雙通道400SPS采樣率、四通道200MSPS采樣率等系列高速數(shù)據(jù)采

3、集VXI模塊的電路設(shè)計,使模塊的應(yīng)用更加靈活。
　　 為保證模塊尺寸能夠同時容納8個通道的信號調(diào)理電路,采用了高度集成的模擬芯片來替代分立元件,這樣大大減少了元件數(shù)量,節(jié)省了PCB空間,減少了電源種類。設(shè)計了具有無源衰減、阻抗匹配、偏置電壓補(bǔ)償、放大驅(qū)動功能的模擬前端信號調(diào)理電路,確保了總體測試精度。
　　 文中詳細(xì)地討論了觸發(fā)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路及數(shù)據(jù)存儲和傳輸電路的設(shè)計；使用CycloneⅡ系列FPGA進(jìn)行了模塊的數(shù)