专利名称：多功能隔离式数据采集卡的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数据采集技术，尤其涉及一种多多功能隔离式数据采集卡。
背景技术：
数据采集卡用于对各种类型的数据进行采集，随着现代设备朝向数字化、信息化的高速发展，数据采集卡在各个领域得到越来越广泛的应用。数据采集卡在使用过程中一端连接被测量系统，另一端连接采集系统进行数据采集。由于常见的数据采集卡不具备电气隔离的能力，可能引入被测量系统的共模电压等干扰，从而对采集系统造成损坏；此外，常见的数据采集卡只能采集一种类型的数据，当需要采集不同类型的数据时，现有技术通常需要配置多款数据采集卡，由此增加了成本。
实用新型内容在下文中给出关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。本实用新型提供一种多功能隔离式数据采集卡，用以在单个数据采集卡上实现多种类型数据的隔离式采集，降低成本。本实用新型提供的多功能隔离式数据采集卡，包括:多个数据采集模块，分别用于对待测量系统进行不同类型的数据采集和/或输出；与各所述数据采集模块连接、用于对各所述数据采集模块进行逻辑控制的从逻辑控制|吴块；用于与所述从逻辑控制模块以及位于主机侧的上位机总线进行通信的主逻辑控制丰旲块;所述从逻辑控制模块和所述主逻辑控制模块之间连接有用于进行电气隔离的隔离模块；所述主逻辑控制模块还连接有总线桥模块，所述总线桥模块用于实现所述主逻辑控制模块与所述上位机总线之间的通信。本实施例提供的多功能隔离式数据采集卡，设置有用于采集不同类型数据的多个数据采集模块，并设置有主、从逻辑控制模块对各数据采集模块进行逻辑控制，由此在单个数据采集卡上实现不同类型数据采集的多种功能，既减少了相关测量系统应用的设备数，也节省了测量系统的插槽空间，降低了成本。此外，从、主逻辑控制模块之间传输的数据为数字信号，隔离模块设置于数据采集卡传输数字信号的部分即信号隔离环节设置于信号的数字部分，不仅避免了引入被测量系统的共模电压等干扰，而且避免了对模拟信号进行隔离造成的信号损失，以较低成本实现了数据的隔离式采集。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例一提供的多功能隔离式数据采集卡的结构示意图；图2为本实用新型实施例二提供的多功能隔离式数据采集卡的结构示意图；图3为本实用新型实施例三提供的多功能隔离式数据采集卡的结构示意图。附图标记:11-数据采集模块；12-从逻辑控制模块；13-主逻辑控制模块；14-隔离模块；15-总线桥模块；111-数字输入/输出模块；112-数模转换模块；113-模数转换模块；1131-输入选择单元；1132-PGA单元；1133-模数转换单元；121-从数据封装模块；122-从数据解封装模块；131-主数据解封装模块；132-主数据封装模块；133-第一存储控制器；134-第一存储器；135-第二存储控制器；136-第二存储器；137-第一缓存器；1301-第一处理器；1302-第二处理器；138-第二缓存器；141-电源隔离模块；142-信号隔离模块；2_触发器。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。在本实用新型的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。为便于描述，本实用新型实施例中:将多功能隔离式数据采集卡中靠近待测量系统侧的逻辑控制模块称为“从逻辑控制模块”，而靠近上位机侧的逻辑控制模块称为“主逻辑控制模块”;将从待测量系统侧向上位机侧方向传输的数据、指令等信息称为“第一数据”，而将从上位机侧方向向待测量系统侧方向传输的数据、指令等信息称为“第二数据”；将用于触发第一数据相关处理的信号称为“第一触发信号”，而将用于触发第二数据相关处理的信号称为“第二触发信号”。需要说明的是，上述名称仅便于描述而进行的区分命名，不应理解为对本实用新型实施例技术方案实质的限制。图1为本实用新型实施例一提供的多功能隔离式数据采集卡的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的多功能隔离式数据采集卡包括:多个数据采集模块11、从逻辑控制模块12、主逻辑控制模块13、隔离模块14和总线桥模块15。[0030]各数据采集模块11分别用于对待测量系统进行不同类型的数据采集和/或输出。例如:数据采集模块可进行数字信号采集，或者进行模拟信号采集并将模拟信号转换成数字信号输入到从逻辑控制模块。不同数据采集模块可用于采集和/或输出待测量系统不同类型的信号，例如:数据采集模块A可用于采集和/或输出A类数据，数据采集模块B可用于采集和/或输出B类数据等。可选的，所述多个数据采集模块包括以下至少两个模块:数字输入/输出模块，数模转换模块，模数转换模块，计数功能模块。从逻辑控制模块12与各数据采集模块11连接、用于对各数据采集模块进行逻辑控制。主逻辑控制模块13用于与从逻辑控制模块以及位于主机侧的上位机总线进行通信。隔离模块14设置于从逻辑控制模块12和主逻辑控制模块13之间连接，用于进行电气隔离，如在待测量系统侧和主机侧之间进行电气隔离开。主逻辑控制模块13还连接有总线桥模块15，总线桥模块15用于实现主逻辑控制模块13与上位机总线之间的通信。例如:从逻辑控制模块可对数据采集模块进行但不限于以下逻辑控制:采集逻辑控制、数据输出逻辑控制等；或者，从逻辑控制模块配合主逻辑控制模块对数据采集模块进行但不限于上述逻辑控制。主逻辑控制模块和从逻辑控制模块之间的数据经隔离模块进行传输，主逻辑控制模块经隔离模块接收从逻辑控制模块输出的第一数据并发送到上位机总线、以及将经上位机总线接收的第二数据经隔离模块发送给从逻辑控制模块。本实施例提供的多功能隔离式数据采集卡，设置有用于采集不同类型数据的多个数据采集模块，并设置有主、从逻辑控制模块对各数据采集模块进行逻辑控制，由此在单个数据采集卡上实现不同类型数据采集的多种功能，既减少了相关测量系统应用的设备数，也节省了测量系统的插槽空间，降低了成本。此外，从、主逻辑控制模块之间传输的数据为数字信号，隔离模块设置于数据采集卡传输数字信号的部分即信号隔离环节设置于信号的数字部分，不仅避免了引入被测量系统的共模电压等干扰，而且避免了对模拟信号进行隔离造成的信号损失，以较低成本实现了数据的隔离式采集。图2为本实用新型实施例二提供的多功能隔离式数据采集卡的结构示意图。本实施例提供的多功能隔离式数据采集卡在上述实施例提供的技术方案的基础上，引入触发逻辑控制机制，以便于对各数据采集模块进行灵活控制。具体的，如图2所示，本实施例提供的多功能隔离式数据采集卡中，主逻辑控制模块13包括:第一处理器1301和第二处理器1302。第一处理器1301分别与隔离模块14和总线桥模块15连接，用于获取第一触发信号，将与第一触发信号对应的数据采集模块采集的第一数据经总线桥模块发送至上位机总线。第二处理器1302分别与总线桥模块15和隔离模块14连接，用于获取第二触发信号，将经总线桥模块15接收来自上位机总线的第二数据，经隔离模块14发送给从逻辑控制模块12。为了便于第一处理器和第二处理器对各数据采集模块进行灵活控制，可选的，本实施例提供的多功能隔离式数据采集卡还可设置触发器2。触发器2用于生成第一触发信号和/或第二触发信号。第一触发信号、第二触发信号的信号表现形式不受限制，例如:可为模拟触发信号、或者数字触发信号等。第一触发信号、第二触发信号的信号来源方式不受限制，例如:可通过外设输入，或者可通过软件编程以进行软件触发。触发器的设备表现形态也不受限制，例如触发器可包括以下一种或几种:数字触发器、模拟触发器、计数(Counter)触发器等。触发器2的设置位置非常灵活。例如:触发器2可设置于从逻辑控制模块12，用于经隔离模块14向第一处理器1301和第二处理器1302发送相应的触发信号。或者，例如:如图2所示，触发器2可设置于主逻辑控制模块13，且触发器2分别与第一处理器1301和第二处理器1302连接，触发器2经隔离模块14向从逻辑控制模块12发送相应触发信号。一种可选的实现方式例如:在第一处理器中预先存储触发信号类型和数据采集模块之间的映射关系，当第一处理器接收到触发器发送的第一触发信号时，可根据上述映射关系确定需要控制的数据采集模块，并对确定的数据采集模块进行诸如开始采集、停止采集、采集何种类型数据等采集控制。和/或，在第二处理器中预先存储触发信号类型和数据采集模块之间的映射关系，当第二处理器接收到触发器发送的第二触发信号时，可根据上述映射关系确定需要控制的数据采集模块，并对确定的数据采集模块进行诸如开始输出、停止输出等数据输出控制。上述技术方案通过设置触发器和相应处理器，使得相应处理器可根据触发信号对各数据采集模块进行灵活的数据采集和/或数据输出控制。在该多功能隔离式数据采集卡中，不同数据采集卡可以同时工作或分时工作，实现方式灵活，可更好的满足工业测试的实际应用需求，并降低了成本。在上述技术方案的基础上，可选的，多功能隔离式数据采集卡还可包括:面板接口模块。面板接口模块与触发器2连接，用于向触发器2输入所述第一触发信号和/或第二触发信号。如此设计可提高数据采集卡触发源接入的灵活性，提高多功能数据卡的可扩展性。例如:外部触发源可通过面板接口模块与多功能采集卡连接，向多功能隔离式数据采集卡提供上述触发信号，以指示相应处理器对数据采集模块进行逻辑控制。可选的，本实施例提供的多功能隔离式数据采集卡中，从逻辑控制模块12包括从数据封装模块121，主逻辑控制模块13包括主数据解封装模块131。从数据封装模块121分别与各数据采集模块11和隔离模块14连接，用于对各数据采集模块11采集的第一数据进行封装并经隔离模块14传输给主逻辑控制模块13，如传输给主数据解封装模块131。主数据解封装模块131分别与隔离模块14和第一处理器1301连接，用于对经隔离模块14接收的第一数据进行解封装处理并发送给第一处理器1301，第一处理器1301根据第一触发信号进行相应处理后经总线桥模块15发送给上位机总线。从数据封装模块对多个数据采集模块输出的第一数据进行封装处理的实现方式不受限制，例如:从数据封装模块可对不同数据采集模块输出的第一数据，分别进行打包封装或者进行混合打包封装，对不同数据采集模块对应的第一数据可采用但不限于增加数据采集模块标识或增加数据采集模块对应的插接口标识的方式进行区分，对同一数据采集模块对应的第一数据可采用但不限于增加时间戳等方式进行区分。主解封装模块采用从数据封装模块处理的逆过程对第一数据进行解封装处理，并将处理后的第一数据发送给第一处理器。由此可见，本实施例在从逻辑控制模块和主逻辑控制模块之间传输第一数据的过程中引入了数据封装(或称为数据打包)机制，即通过从数据封装模块对第一数据进行封装处理、主数据解封装模块对经隔离模块传输的第一数据进行解封装处理，以提高了从主逻辑控制模块之间经隔离模块传输第一数据的方便性、并降低经隔离模块传输第一数据的出错概率。[0041]可选的，上述技术方案提供的各多功能隔离式数据采集卡中，从逻辑控制模块12可包括从数据解封装模块122，主逻辑控制模块13可包括主数据封装模块132。从数据解封装模块122与隔离模块14连接，用于对经隔离模块14接收的第二数据进行解封装处理并向待测量系统侧(如数据采集模块11等)输出。主数据封装模块132分别与第二处理器1302和隔离模块14连接，用于对第二处理器1302输出的第二数据进行封装处理、并经隔离模块14发送给从逻辑控制模块(如发送给从数据解封装模块122)。主数据封装模块对第二处理器输出的第二数据进行封装处理的实现方式不受限制，例如:主数据封装模块可对第二处理器输出的对应控制不同数据采集模块的第二数据，分别进行打包封装或者进行混合打包封装，对相应不同数据采集模块的第二数据可采用但不限于增加数据采集模块标识或增加数据采集模块对应的插接口标识等方式进行区分，对同一数据采集模块对应的第一数据可采用但不限于增加时间戳等方式进行区分。主解封装模块采用从数据封装模块处理的逆过程对第一数据进行解封装处理，并将处理后的第一数据发送给第一处理器。由此可见，本实施例可在主逻辑控制模块和从逻辑控制模块之间传输第二数据的过程中引入了数据封装(或称为数据打包)机制，即通过主数据封装模块对第二数据进行封装处理、从数据解封装模块对经隔离模块传输的第二数据进行解封装处理，以提高了主从逻辑控制模块之间经隔离模块传输第二数据的方便性、并降低经隔离模块传输第二数据的出错概率。在上述技术方案的基础上，可选的，主逻辑控制模块13还可包括:第一存储控制器133和第一存储器134。第一存储控制器133分别与第一处理器1301、第一存储器134和总线桥模块15连接,用于将第一处理器输出的第一数据存储至第一存储器、并将第一存储器存储的第一数据经总线桥模块分次批量发送至上位机总线。第一存储器可为但不限于同步动态随机存储器(Synchronous Dynamic Random Access Memory,简称 SDRAM)。一种可选的工作方式例如:第一存储控制器将第一数据存储至第一存储器，并监测第一存储器当前的数据存储情况，在第一存储器当前存储的数据量达到预设存储深度(或数据量阈值)，则第一存储控制器将第一存储器当前存储的数据批量经总线桥模块发送至上位机总线。如此设计，可避免在获取第一数据的过程中第一处理器和总线桥模块之间的频繁交互，有利于提高第一数据存储速度。可选的，主逻辑控制模块13还可包括:第二存储控制器135和第二存储器136。第二存储控制器135分别与第二处理器1302、第二存储器136和总线桥模块15连接，用于将经总线桥模块15接收的第二数据存储至第二存储器136、并将第二存储器136存储的第二数据分次批量发送至第二处理器1302。第二存储器可为但不限于SDRAM。一种可选的工作方式例如:第二存储控制器将第二数据存储至第二存储器，并监测第二存储器当前的数据存储情况，在第二存储器当前存储的数据量达到预设存储深度(或数据量阈值)，则第二存储控制器将第二存储器当前存储的第二数据批量发送至主第二处理器。如此设计，可避免在获取第二数据的过程中第二处理器和总线桥模块之间的频繁交互，有利于提高第二数据存储速度。可选的，主逻辑控制模块还可包括:与第一存储控制器133连接的第一缓存器
137。第一缓存器137用于在第一存储控制器133的控制下缓存第一处理器1301输出的第一数据、并将第一缓存器137缓存的第一数据经第一存储控制器133分次批量发送至第一存储器134。一种可选的工作方式例如:第一存储控制器将第一数据缓存至第一缓存器，并监测第一缓存器当前的数据存储情况，在第一缓存器当前存储的数据量达到预设存储深度(或数据量阈值)，则第一存储控制器将第一缓存器当前存储的数据批量发送至第一存储器。如此设计，可避免在存储第一数据的过程中第一处理器和第一存储器之间、以及第一存储器与总线桥模块之间的频繁交互，有利于进一步提高第一数据存储速度。可选的，主逻辑控制模块还可包括:与第二存储控制器135连接的第二缓存器
138。第二缓存器138用于在第二存储控制器135的控制下缓存自所述总线桥模块接收的第二数据、并将其缓存的第二数据经所述第二存储控制器分次批量发送至所述第二存储器136。一种可选的工作方式例如:第二存储控制器将第二数据缓存至第二缓存器，并监测第二缓存器当前的数据存储情况，在第二缓存器当前存储的数据量达到预设存储深度(或数据量阈值)，则第二存储控制器将第二缓存器当前存储的数据批量发送至第二存储器。如此设计，可避免在存储第二数据的过程中第二存储控制器和第二存储器之间、以及第二存储器与总线桥模块之间的频繁交互，有利于进一步提高第二数据存储速度。可以理解，上述技术方案中，第一存储控制器和第二存储控制器、或者，第一存储器和第二存储器，或者第一缓存器和第二缓存器，或者第一处理器和第二处理器等模块，可根据实际需要单独设置或者集成设置。本实用新型实施例文字及其附图提供的实现方式仅为示意性描述，不应理解为对本实用新型技术方案实质的限制。图3为本实用新型实施例三提供的多功能隔离式数据采集卡的结构示意图。如图3所示，本实施例在上述实施例技术方案的基础上，为满足多样化的测量需求，可选的，数据采集模块可包括但不限于以下一种或几种:数字输入/输出(Digital Input/Output,简称DIO)模块 111、数模转换(Digital-to-Analog Converter,简称 DAC)模块 112、模数转换(Analog to Digital Converter,简称ADC)模块113。在以下各可选的实现方式中，为提高测量的方便性:数字输入/输出模块可包括多路(如16路等)数字输入通道和多路(如16路等)数字输出通道；和/或，数模转换模块可包括多路(如4路)同步模拟输出通道；和/或，所述模数转换模块的位数为24比特，采样率为每秒4百万次采样，以满足高速海量的数据采集需求，实现高速、高精度的数据采集。例如，在一种可选的实现方式中:数字输入/输出模块111可配置为16入/16出或者8入/8出，数字输入可兼容5V和3.3V TTL (Transistor-Transistor Logic)电平，数字输出电平为5V TTL电平，最大速率为5MHz，单通道电流驱动能力为50mA ;和/或，数模转换模块112可包括4路同步模拟输出通道，位数为16bit (比特)，刷新率最大为250KSPS(每秒千次采样)，输出量程为土 10V，单通道电流驱动能力为30mA，最大输出电流为50mA，可以直接驱动小型的继电器设备。可选的，模数转换模块具有多路(如16路等)模拟信号输入通道，模数转换模块113可包括输入选择单元1131、可编程增益放大器(Programmable Gain Amplifier,简称PGA)单元1132及模数转换单元1133。输入选择单元1131用于对多路模拟信号输入通道进行选通控制，可编程增益放大器单元1132用于放大由所述多模拟信号输入通道输入的模拟信号，模数转换单元1133用于将放大后的模拟信号转换为数字信号进行输出。如此设计可提高数据采集的方便性。可选的，还可建立将数字输入/输出模块、数模转换模块和模数转换模块(如输入选择模块)之间依次的通信连接，三者通信连接的建立方式不受限制，例如可采用但不限于外部连线等方式建立上述三者之间依次的通信连接，如此设计可通过上述数字输入/输出模块和/或数模转换模块向主机侧输入信号，该信号可作为但不限于数据采集卡自校准测试信号使用，由此提高了数据采集卡应用的灵活性。上述技术方案中，电气隔离的具体实现方式不受限制。为了便于实现待测量系统侦_主机侧的电源隔离和信号隔离，可选的，隔离模块14包括:电源隔离模块141和信号隔离模块142。电源隔离模块141分别与从逻辑控制模块和主逻辑控制模块连接、用于进行电源隔离，如用于在待测量系统侧和主机侧之间进行电源隔离。信号隔离模块142分别与所述从逻辑控制模块和所述主逻辑控制模块连接、用于进行信号隔离，如用于在待测量系统侧和主机侧之间进行信号隔离，以避免引入如待测量系统的共模电压等干扰。上述信号隔离的方式可基于但不限于磁隔离、光耦隔离、光电隔离等手段进行，例如:信号隔离模块可为但不限于:隔离芯片、磁隔离器、光耦隔离器或者光电隔离器。可选的，上述从逻辑控制模块和主逻辑控制模块可基于现场可编辑逻辑门阵列(Field — Programmable Gate Array, FPGA)实现,如从逻辑控制模块可为从FPGA模块,主逻辑控制模块可为主FPGA模块，由此降低逻辑控制实现的成本。可选的，所述总线桥模块可为但不限于外设部件互连标准(PeripheralComponent Interconnect,简称PCI)桥芯片，上位机总线可为但不限于外围设备互连总线在仪器领域的功能扩充(PCI extension for instrument,简称PXI)总线，以实现隔离式数据采集卡与PXI主机之间的通信，满足航空、航天等工业测试的应用需求.[0053]在本实用新型上述各实施例中，实施例的序号仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括:只读存储器(Read-Only Memory,简称 ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称 RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。在本实用新型的装置和方法等实施例中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本实用新型的等效方案。同时，在上面对本实用新型具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。最后应说明的是:虽然以上已经详细说明了本实用新型及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本实用新型的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本实用新型的公开内容将容易理解，根据本实用新型可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
权利要求1.一种多功能隔离式数据采集卡，其特征在于，包括: 多个数据采集模块，分别用于对待测量系统进行不同类型的数据采集和/或输出；与各所述数据采集模块连接、用于对各所述数据采集模块进行逻辑控制的从逻辑控制模块； 用于与所述从逻辑控制模块以及位于主机侧的上位机总线进行通信的主逻辑控制模块； 所述从逻辑控制模块和所述主逻辑控制模块之间连接有用于进行电气隔离的隔离模 块； 所述主逻辑控制模块还连接有总线桥模块，所述总线桥模块用于实现所述主逻辑控制模块与所述上位机总线之间的通信。
2.根据权利要求1所述的多功能隔离式数据采集卡，其特征在于，所述主逻辑控制模块包括: 第一处理器，分别与所述隔离模块和所述总线桥模块连接，用于获取第一触发信号，将与所述第一触发信号对应的数据采集模块采集的第一数据经所述总线桥模块发送至所述上位机总线； 第二处理器，分别与所述总线桥模块和所述隔离模块连接，用于获取第二触发信号，将经所述总线桥模块接收来自所述上位机总线的第二数据，经所述隔离模块发送给所述从逻辑控制模块。
3.根据权利要求2所述的多功能隔离式数据采集卡，其特征在于，还包括:用于生成所述第一触发信号和/或所述第二触发信号的触发器； 所述触发器设置于所述从逻辑控制模块，用于经所述隔离模块向所述第一处理器和所述第二处理器发送相应的触发信号； 或者， 所述触发器设置于所述主逻辑控制模块，且所述触发器分别与所述第一处理器和所述第二处理器连接。
4.根据权利要求2或3所述的多功能隔离式数据采集卡，其特征在于， 所述从逻辑控制模块包括:从数据封装模块，分别与各所述数据采集模块和所述隔离模块连接，用于对各所述数据采集模块采集的第一数据进行封装并经所述隔离模块传输给所述主逻辑控制模块；所述主逻辑控制模块包括:主数据解封装模块，分别与所述隔离模块和所述第一处理器连接，用于对经所述隔离模块接收的第一数据进行解封装处理并发送给所述第一处理器； 和/或， 所述从逻辑控制模块包括:从数据解封装模块，与所述隔离模块连接，用于对经所述隔离模块接收的所述主逻辑控制模块的第二数据进行解封装处理并向数据采集模块输出；所述主逻辑控制模块包括:主数据封装模块，分别与所述第二处理器和隔离模块连接，用于对所述第二处理器输出的第二数据进行封装处理、并经所述隔离模块发送给所述从逻辑控制模块。
5.根据权利要求2或3所述的多功能隔离式数据采集卡，其特征在于，所述主逻辑控制模块还包括:第一存储控制器和第一存储器；所述第一存储控制器分别与所述第一处理器、所述第一存储器和所述总线桥模块连接，用于将所述第一处理器输出的第一数据存储至所述第一存储器、并将所述第一存储器存储的第一数据经所述总线桥模块分次批量发送至所述上位机总线； 和/或， 第二存储控制器和第二存储器；所述第二存储控制器分别与所述第二处理器、所述第二存储器和所述总线桥模块连接，用于将经所述总线桥模块接收的第二数据存储至所述第二存储器、并将所述第二存储器存储的第二数据分次批量发送至所述第一处理器。
6.根据权利要求5所述的多功能隔离式数据采集卡，其特征在于，所述主逻辑控制模块还包括: 与所述第一存储控制器连接的第一缓存器，所述第一缓存器用于在所述第一存储控制器的控制下缓存所述第一处理器输出的第一数据、并将缓存的第一数据经所述第一存储控制器分次批量发送至所述第一存储器； 和/或， 与所述第二存储控制器连接的第二缓存器，所述第二缓存器用于在所述第二存储控制器的控制下缓存自所述总线桥模块接收的第二数据、并将其缓存的第二数据经所述第二存储控制器分次批量发送至所述第二存储器。
7.根据权利要求3所述的多功能隔离式数据采集卡，其特征在于， 所述多功能隔离式数据采集卡还包括:面板接口模块，与所述触发器连接，用于向所述触发器提供用于生成所述第一触发信号和/或第二触发信号的触发源。
8.根据权利要求3或7所述的多功能隔离式数据采集卡，其特征在于，所述触发器包括以下一种或几种:数字触发器、模拟触发器、计数触发器。
9.根据权利要求1-3任一所述的多功能隔离式数据采集卡，其特征在于， 所述从逻辑控制模块为从FPGA模块，所述主逻辑控制模块为主FPGA模块； 和/或， 所述隔离模块包括:分别与所述从逻辑控制模块和所述主逻辑控制模块连接、用于进行电源隔离的电源隔离模块；分别与所述从逻辑控制模块和所述主逻辑控制模块连接、用于进行信号隔离的信号隔离模块； 和/或， 所述总线桥模块为PCI桥芯片； 和/或， 所述多个数据采集模块包括以下至少两个模块:数字输入/输出模块，数模转换模块，模数转换模块，计数功能模块。
10.根据权利要求9所述的多功能隔离式数据采集卡，其特征在于， 所述信号隔离模块为:隔离芯片、磁隔离器、光耦隔离器或者光电隔离器； 和/或， 所述数字输入/输出模块包括多路数字输入通道和多路数字输出通道； 和/或， 所述数模转换模块包括多路同步模拟输出通道；和/或， 所述模数转换模块的位数为24比特，采样率为每秒4百万次采样；或者，所述模数转换模块具有多路模拟信号输入通道，所述模数转换模块包括输入选择单元、可编程增益放大器单元、及模数转换单元，所述输入选择单元用于对所述多路模拟信号输入通道进行选通控制，所述可编程增益放大器单元用于放大由所述多路模拟信号输入通道输入的模拟信号，所述模数转换单元用于将放大后的模拟信号转换为数字信号进行输出； 和/或， 所述数字输入/输出模块、所述数`模转换模块和所述模数转换模块依次通信连接。
专利摘要本实用新型提供了一种多功能隔离式数据采集卡，包括多个数据采集模块，分别用于对待测量系统进行不同类型的数据采集和/或输出；与各所述数据采集模块连接、用于对各所述数据采集模块进行逻辑控制的从逻辑控制模块；用于与所述从逻辑控制模块以及位于主机侧的上位机总线进行通信的主逻辑控制模块；所述从逻辑控制模块和所述主逻辑控制模块之间连接有用于进行电气隔离的隔离模块；所述主逻辑控制模块还连接有总线桥模块，所述总线桥模块用于实现所述主逻辑控制模块与所述上位机总线之间的通信。本实用新型在单个数据采集卡上实现多种类型数据的隔离式采集，降低了成本。
文档编号G06F17/40GK203038274SQ20122062409
公开日2013年7月3日 申请日期2012年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者马恩云, 赵永杰, 张斌, 朱良, 孙娴, 许文靓, 段伟亮 申请人:北京泛华恒兴科技有限公司