一种实时信号采集处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种实时信号采集处理系统。
【背景技术】
[0002]随着科技的不断进步，越来越多的智能电子设备进入到了人们的生活中，给人们的生活带来了极大的方便，在对制造装备进行测试维护时，经常需要对设备中的各类模拟信号进行分析，从而对武器系统的运行情况做出判断。目前常见的测试设备往往实时性不高，无法更多地进行人机交互。同时由于测试设备体积过于庞大，并不方便对制造装备进行直接的测试和维护，影响了工作的进度。
【发明内容】
[0003]本发明旨在解决上述问题，提供一种实时信号采集处理系统。
[0004]一种实时信号采集处理系统，其特征在于包括信号采集板和上位机控制板；信号采集板包括信号调理电路、多通道选择开关、数模转换器和控制芯片；信号调理电路与多通道选择开关相连接；多通道选择开关与数模转换器相连接；数模转换器与控制芯片相连接；信号采集板通过总线与上位机控制板相连接。
[0005]本发明所述的一种实时信号采集处理系统，其特征在于所述上位机控制板设置有显示接口和人机控制接口。
[0006]本发明所述的一种实时信号采集处理系统，其特征在于所述调理电路中设置有放大器。
[0007]本发明所述的一种实时信号采集处理系统，其特征在于所述放大器采用INA103。
[0008]本发明所述的一种实时信号采集处理系统，其特征在于所述多路选择开关采用ADG508A高速选通开关。
[0009]本发明所述的一种实时信号采集处理系统，其特征在于所述数模转换器采用ADS7805转换芯片。
[0010]本发明所述的一种实时信号采集处理系统，其特征在于所述转换芯片的工作频率为 10kHz。
[0011]本发明所述的一种实时信号采集处理系统，通过采用了上位机控制板和信号采集板相结合的方式，实现对信号的实时采集和处理。大大减少电路板的器件数量，同时降低了系统成本，提高系统的可靠性。本发明所述信号采集处理系统的结构简单，易于操作，适合推广使用。
【具体实施方式】
[0012]一种实时信号采集处理系统，其特征在于包括信号采集板和上位机控制板；信号采集板包括信号调理电路、多通道选择开关、数模转换器和控制芯片；信号调理电路与多通道选择开关相连接；多通道选择开关与数模转换器相连接；数模转换器与控制芯片相连接；信号采集板通过总线与上位机控制板相连接。
[0013]本发明所述的一种实时信号采集处理系统，所述上位机控制板设置有显示接口和人机控制接口。所述调理电路中设置有放大器。所述放大器采用INA103。所述多路选择开关采用ADG508A高速选通开关。所述数模转换器采用ADS7805转换芯片。所述转换芯片的工作频率为10kHz。使用了 IGB的DDR3内存，支持2GB的SSD和I路SATA接口，支持2个100 Base-T以太网口，具有8路GP1接口和6个串口，4个USB 2.0接口，标准鼠标键盘接口，支持18位的LVDS和VGA显示。SCM9022的硬件资源可以满足对所需要采集信号的处理，用户可以方便地使用其通用的外设接口完成必要的人机交互。上位机控制板包括了 64针脚的双排单列插针Jl和40针脚的双排单列插针J2，总共104根信号总线。上位机控制板是标准的PC104模块，其尺寸为96 mmX90 mm。当工作在8b数据模式下时，J2的针脚信号无效，只有Jl针脚有效；当工作在16b数据模式下时，Jl和J2所有针脚都有效。在104个针脚中，包括了 16个数据针脚，7个锁存地址针脚，20个地址针脚，32个控制针脚，14个地线和电源线，I个14 MHz的0SC，I个8 MHz的BCLK。其中，SA[0..11]为地址总线；SD[0..7]为数据总线；1R为输入/输出接口的读控制，低电平有效；1W为输入/输出接口的写控制，低电平有效；DATA为串行数据；BALE为地址锁存信号；CLK为移位脉冲；SY-CLK为总线时钟；10CHADY为输入/输出接口的准备就绪信号，该信号由集电极开路门或三态门驱动，低电平时处于无效状态，表示输入/输出接口设备需要将总线的周期延长，由于PC104总线的针脚都是5 V电平，而FPGA芯片采用了 3.3 V的电平信号，所以在信号采集板上使用了 74LVH162245芯片对电平进行转换，调整电气特性，完成由TTL电平向LVTTL电平的转换，并增强驱动能力。在信号的采集过程中，由于外部的多路模拟输入信号往往比较微弱，其电平的幅度很小，为了保证A/D转换模块采集到足够强的信号幅度，在信号采集板中使用了放大器INA103把输入信号进行调理放大到0~10 V之间。信号采集板和上位机控制板2部分，两者之间通过PC104总线进行通信。上位机控制板以CPU为核心，扩展出VGA，RJ45等人机交互所需要的外围设备接口。信号采集板主要包括了 FPGA逻辑控制、A/D转换器、通道选择开关、前端信号调理器等。信号采集处理系统进行工作时，上位机控制板的CPU通过PC104总线向底层信号采集板发送命令，对其工作参数进行设置。CPU与FPGA之间通过地址和数据总线完成命令及数据的交互。多通道选择开关对外部输入的模拟信号进行通道选择，在信号调理芯片对模拟信号进行相应的预处理之后，在FPGA的逻辑控制下由A/D转换器完成信号的采集。FPGA通过PC104总线实时地将采集的信号数据传输给CPU，通过运行在上位机控制板的应用程序完成数据的最终分析和处理。信号采集处理系统可以通过FPGA逻辑控制模块灵活地调整采样速率，来满足多种信号不同速率的采样要求。
【主权项】
1.一种实时信号采集处理系统，其特征在于包括信号采集板和上位机控制板；信号采集板包括信号调理电路、多通道选择开关、数模转换器和控制芯片；信号调理电路与多通道选择开关相连接；多通道选择开关与数模转换器相连接；数模转换器与控制芯片相连接；信号采集板通过总线与上位机控制板相连接。
2.如权利要求1所述的一种实时信号采集处理系统，其特征在于所述上位机控制板设置有显示接口和人机控制接口。
3.如权利要求1所述的一种实时信号采集处理系统，其特征在于所述调理电路中设置有放大器。
4.如权利要求3所述的一种实时信号采集处理系统，其特征在于所述放大器采用INA103。
5.如权利要求1所述的一种实时信号采集处理系统，其特征在于所述多路选择开关采用ADG508A高速选通开关。
6.如权利要求1所述的一种实时信号采集处理系统，其特征在于所述数模转换器采用ADS7805转换芯片。
7.如权利要求6所述的一种实时信号采集处理系统，其特征在于所述转换芯片的工作频率为10kHz。
【专利摘要】一种实时信号采集处理系统，属于电子技术领域。其特征在于包括信号采集板和上位机控制板；信号采集板包括信号调理电路、多通道选择开关、数模转换器和控制芯片；信号调理电路与多通道选择开关相连接；多通道选择开关与数模转换器相连接；数模转换器与控制芯片相连接；信号采集板通过总线与上位机控制板相连接。通过采用了上位机控制板和信号采集板相结合的方式，实现对信号的实时采集和处理。大大减少电路板的器件数量，同时降低了系统成本，提高系统的可靠性。本发明所述信号采集处理系统的结构简单，易于操作，适合推广使用。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN104656504
【申请号】CN201410711893
【发明人】崔国发
【申请人】崔国发
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月1日