一种高速采集板的制作方法

本实用新型涉及计算机通信领域，具体涉及一种高速采集板。

背景技术：

超高速数据采集系统即采用超高采样速率对数据进行采集的系统。采样率、分辨率为评价超高速数据采集系统的最重要技术指标。超高速数据采集系统的结构设计主要是设计a/d转换和数据存储两大模块，此外，还应兼顾后续数字信号处理部分。超高速数据采集技术也广泛应用在雷达、导弹、通信、声纳、遥感、地质勘探、振动工程、无损检测、智能仪器、语音处理、激光多普勒测速、光时间域反射测量、物质光谱学与光谱测量、生物医学工程等多个领域。

瞬态电干扰持续时间短，但会引起元器件过应力，甚至损坏元器件，需加防护。有用信号的瞬变(如时钟源)和为完成某种功能或产生有用信号而附带产生的干扰(如开关电源)都是瞬时干扰的来源。瞬态干扰会引起电路误动作的功能性故障，也会以多种方式使元器件失效，如元器件反向击穿、浪涌电流烧毁等。对于不同类型的元器件，应根据其过应力失效模式的种类，精心设计，采取不同的保护措施，模拟-数字信号采集处理应用在通信技术的基础阶段，信号采集处理的优劣程度直接影响到通信结果的准确性。现有的数据采集板存在采样要求的频率较低，器件的制作成本较高，信号处理的速度较慢的问题。

技术实现要素：

本实用新型解决了现有技术存在的采集板存在采样要求的频率较低，器件的制作成本较高，信号处理的速度较慢的问题，提供一种高速采集板，其应用时考虑高速采集板的使用环境，尽可能预想瞬态，采取相应措施，从设计原理上规避瞬态干扰，比如增加过流过压保护电路，防止电压电流浪涌对设备造成损坏，自检电路，实时监控设备的工作状态，同时也可快速定位问题，减少故障维修时间等，温度检测，实时检测设备的使用环境以及工作情况及告警电路，在提升整体采样频率和信号处理速度的同时，保证产品的可靠性和稳定性。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种高速采集板，包括位于下层的主控底板和位于上层的数字顶板，在所述主控底板和数字顶板之间设置芯片层，所述芯片层包括fpga芯片以及与所述fpga芯片分别连接的若干片adc芯片、若干片dac芯片、dsp芯片、cpld芯片，所述cpld芯片与dsp芯片连接，还包括与所述adc芯片连接的射频接头，还包括用于连接fpga芯片和数字顶板的数字板接头，用于连接fpga芯片和主控底板的底板接头，所述dsp芯片通过底板接头与主控底板连接。

进一步的，一种高速采集板，所述fpga芯片通过1组srio接口与dsp芯片通信。

进一步的，一种高速采集板，还包括与所述cpld芯片连接的复位按键。

进一步的，一种高速采集板，所述dsp芯片通过emif接口分别与所述fpga芯片、cpld芯片连接。

进一步的，一种高速采集板，所述dsp芯片包括4对serialrapidio接口，1对rapidio与fpga芯片的高速接口相连，用于板内通信；1对rapidio通过底板接头与主控板相连，用于板间通信。

进一步的，一种高速采集板，所述dsp芯片包括若干uart接口。

进一步的，一种高速采集板，还包括与所述cpld芯片分别连接的温度监测传感器、电流监测传感器、电压监测传感器。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型考虑高速采集板的使用环境，尽可能预想瞬态，采取相应措施，从设计原理上规避瞬态干扰，比如增加过流过压保护电路，防止电压电流浪涌对设备造成损坏，自检电路。

2、本实用新型实时监控设备的工作状态，同时也可快速定位问题，减少故障维修时间等，温度检测，实时检测设备的使用环境以及工作情况及告警电路。

3、本实用新型在提升整体采样频率和信号处理速度的同时，保证产品的可靠性和稳定性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型整体结构示意框图；

图2为本实用新型总体互联架构图；

图3为本实用新型局部结构示意图；

图4为本实用新型中emif接口总线拓扑结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1至图4所示，一种高速采集板，包括位于下层的主控底板和位于上层的数字顶板，在所述主控底板和数字顶板之间设置芯片层，所述芯片层包括fpga芯片以及与所述fpga芯片分别连接的若干片adc芯片、若干片dac芯片、dsp芯片、cpld芯片，所述cpld芯片与dsp芯片连接，还包括与所述adc芯片连接的射频接头，还包括用于连接fpga芯片和数字顶板的数字板接头，用于连接fpga芯片和主控底板的底板接头，所述dsp芯片通过底板接头与主控底板连接。所述fpga芯片通过1组srio接口与dsp芯片通信。还包括与所述cpld芯片连接的复位按键，所述dsp芯片通过emif接口分别与所述fpga芯片、cpld芯片连接。所述dsp芯片包括4对serialrapidio接口，1对rapidio与fpga芯片的高速接口相连，用于板内通信；1对rapidio通过底板接头与主控板相连，用于板间通信。所述dsp芯片包括若干uart接口。还包括与所述cpld芯片分别连接的温度监测传感器、电流监测传感器、电压监测传感器。

本实用新型中，高速采集板卡板内包含10片adc，10片dac，1片大容量fpga，1片dsp和1片cpld。以fpga为互联中心，本板和其他板卡直接主要通过高速数据接口、lvds对外通信，板内主要通过srio、emif总线、uart与dsp通信；fpga芯片采用xc7vx690t-2ffg1927i；dsp芯片采用tms320c6657czha；cpld芯片采用xc2c512-7ftg256i；本申请中10路ad，转换率不小于500mhz，14-16位ad转换，ad输入1vpp和2vpp采用双通道，500mhz采样率的adc芯片，具体型号为：ad9680bcpzrl7-1000，要实现10路adc采集，需要5片。为实现c6657与fpga之间的异步通信，emif接口还要连接到fpga的普通io上，通过异步通信，c6657可以发送控制命令，或接收芯片的状态信息等。并且emif接口连接至cpld，cpld用以检测其工作状态以及在线升级。

本实用新型考虑高速采集板的使用环境，尽可能预想瞬态，采取相应措施，从设计原理上规避瞬态干扰，比如增加过流过压保护电路，防止电压电流浪涌对设备造成损坏，自检电路。实时监控设备的工作状态，同时也可快速定位问题，减少故障维修时间等，温度检测，实时检测设备的使用环境以及工作情况及告警电路。在提升整体采样频率和信号处理速度的同时，保证产品的可靠性和稳定性。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。