本發(fā)明涉及自動化檢測和控制技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種多通道信號采集系統(tǒng)及采集方法。
背景技術(shù):
在自動化控制領(lǐng)域,常常會需要對多通道信號進(jìn)行采集。傳統(tǒng)的多通道信號采集方式有兩種:第一種采集方式是利用具有多個(gè)通道的采集器件或使用多個(gè)采集器件,例如具有多個(gè)輸入通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片,進(jìn)行多通道信號采集,但這種采集器件的通道數(shù)量固定,只能采集固定通道數(shù)量的信號,并且相對于其他芯片,模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片價(jià)格較高,多通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片更為昂貴,因此該方法會極大地增加系統(tǒng)成本;第二種采集方式是利用多路開關(guān)器件通過通道切換實(shí)現(xiàn)多通道信號的分時(shí)采集,但利用多路開關(guān)器件采集通道數(shù)量較多的信號時(shí),多路開關(guān)器件的電路結(jié)構(gòu)將會非常復(fù)雜,因而多路開關(guān)器件多用于采集通道數(shù)量較少的信號,同樣也會受到通道數(shù)量的限制。綜上,傳統(tǒng)的多通道信號采集方式受限于采集器件和開關(guān)器件的通道數(shù)量,具有較大的局限性,無法方便地實(shí)現(xiàn)通道數(shù)量的擴(kuò)展和裁剪。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種多通道信號采集系統(tǒng)及采集方法,可解決現(xiàn)有技術(shù)中無法方便地實(shí)現(xiàn)通道數(shù)量擴(kuò)展和裁剪的問題。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明第一方面提供了一種多通道信號采集系統(tǒng),所述多通道信號采集系統(tǒng)包括:主控制器,所述主控制器包括用于輸出時(shí)鐘信號的第一輸出端和用于輸出初始信號的第二輸出端;至少一個(gè)移位寄存器,所述移位寄存器包括第一輸入端、第二輸入端、以及N個(gè)輸出端,N≥2;當(dāng)所述多通道信號采集系統(tǒng)包括一個(gè)所述移位寄存器時(shí),所述移位寄存器的第一輸入端與所述主控制器的第一輸出端相連,所述移位寄存器的第二輸入端與所述主控制器的第二輸出端相連;當(dāng)所述多通道信號采集系統(tǒng)包括多個(gè)所述移位寄存器時(shí),多個(gè)所述移位寄存器相級聯(lián),相鄰兩個(gè)移位寄存器中后一個(gè)移位寄存器的第二輸入端與前一個(gè)移位寄存器的第N輸出端相連,多個(gè)所述移位寄存器的第一輸入端均與所述主控制器的第一輸出端相連,第一個(gè)移位寄存器的第二輸入端與所述主控制器的第二輸出端相連;若干信號開關(guān),每個(gè)所述信號開關(guān)與所述移位寄存器的一個(gè)輸出端相連,且各所述信號開關(guān)所連接的移位寄存器的輸出端各不相同;若干個(gè)被測設(shè)備,若干所述被測設(shè)備與若干所述信號開關(guān)一一對應(yīng)相連,所述被測設(shè)備輸出檢測信號;信號采集電路,所述信號采集電路與若干所述信號開關(guān)及所述主控制器相連,所述信號采集電路用于采集所述被測設(shè)備輸出的檢測信號,并對采集到的檢測信號進(jìn)行處理。
基于上述多通道信號采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),移位寄存器的輸出端對應(yīng)控制通道的導(dǎo)通,這樣,主控制器只需輸出驅(qū)動移位寄存器的輸出端進(jìn)行移位輸出的時(shí)鐘信號,以及作為第一個(gè)移位寄存器輸入的初始信號,即可實(shí)現(xiàn)對多通道信號的分時(shí)采集。由于移位寄存器包括有多個(gè)輸出端,因而可以實(shí)現(xiàn)對通道數(shù)量較多的信號的采集,進(jìn)一步,還可通過多個(gè)移位寄存器的級聯(lián),方便地實(shí)現(xiàn)對多通道信號采集系統(tǒng)的通道數(shù)量的擴(kuò)展或者裁剪。此外,本發(fā)明所提供的多通道信號采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單,無需利用傳統(tǒng)采集方式中的多通道采集器件或多通道開關(guān)器件進(jìn)行信號采集,因此也相應(yīng)地降低了應(yīng)用成本。
本發(fā)明第二方面提供了一種多通道信號采集方法,所述多通道信號采集方法應(yīng)用于如本發(fā)明第一方面所述的多通道信號采集系統(tǒng),所述多通道信號采集方法包括:步驟S1:被測設(shè)備輸出檢測信號;步驟S2:主控制器輸出時(shí)鐘信號和初始信號,驅(qū)動移位寄存器的輸出端進(jìn)行移位輸出,移位寄存器的第一輸出端輸出開關(guān)控制信號;步驟S3:所述開關(guān)控制信號控制與第一輸出端相連的信號開關(guān)導(dǎo)通,對應(yīng)的被測設(shè)備輸出的檢測信號傳輸至信號采集電路;步驟S4:所述信號采集電路采集所傳輸?shù)臋z測信號,并對所采集的檢測信號進(jìn)行處理;步驟S5:所述主控制器判斷是否已采集完所需要的全部通道的檢測信號,如果是,則結(jié)束采集;如果否,所述主控制器控制當(dāng)前輸出端停止輸出開關(guān)控制信號,下一輸出端輸出開關(guān)控制信號,控制對應(yīng)的信號開關(guān)導(dǎo)通,所述信號采集電路采集該信號開關(guān)對應(yīng)的檢測設(shè)備所輸出的檢測信號,直至采集完所需要的全部通道的檢測信號,結(jié)束采集。
上述多通道信號采集方法的有益效果與本發(fā)明第一方面所提供的多通道信號采集系統(tǒng)的有益效果相同,此處不再贅述。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的多通道信號采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖一;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的多通道信號采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖二;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例所提供的多通道信號采集方法的流程圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例所提供的多通道信號采集方法對應(yīng)的時(shí)序圖。
附圖標(biāo)記說明:
1-主控制器; 2-移位寄存器;
3-信號開關(guān); 4-被測設(shè)備;
5-信號采集電路; 51-濾波器;
52-放大器; 53-模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
需要說明的是,說明書中所述的“通道”是指被測設(shè)備輸出的檢測信號通過信號開關(guān)傳輸至信號采集電路中的通道。
實(shí)施例一
本實(shí)施例提供了一種多通道信號采集系統(tǒng),如圖1所示,該多通道信號采集系統(tǒng)具體包括主控制器1、至少一個(gè)移位寄存器2、若干信號開關(guān)3、若干個(gè)被測設(shè)備4和信號采集電路5。
具體的,主控制器1包括用于輸出時(shí)鐘信號的第一輸出端(圖中用IO1表示)和用于輸出初始信號的第二輸出端(圖中用IO2表示)。
移位寄存器2包括第一輸入端(圖中用CLK表示)、第二輸入端(圖中用DAT表示)、以及N個(gè)輸出端(圖中用QP1~QPn表示),其中,N≥2。當(dāng)多通道信號采集系統(tǒng)僅包括一個(gè)移位寄存器2時(shí),移位寄存器2的第一輸入端與主控制器1的第一輸出端相連,移位寄存器2的第二輸入端與主控制器1的第二輸出端相連;當(dāng)多通道信號采集系統(tǒng)包括多個(gè)移位寄存器2時(shí),多個(gè)移位寄存器2相級聯(lián),相鄰兩個(gè)移位寄存器2中后一個(gè)移位寄存器2的第二輸入端與前一個(gè)移位寄存器2的第N輸出端相連,多個(gè)移位寄存器2的第一輸入端均與主控制器1的第一輸出端相連,第一個(gè)移位寄存器2的第二輸入端與主控制器1的第二輸出端相連。其中,第一個(gè)移位寄存器2為多通道信號采集系統(tǒng)中的與主控制器1緊鄰的移位寄存器。
每個(gè)信號開關(guān)3與移位寄存器2的一個(gè)輸出端相連,且各信號開關(guān)3所連接的移位寄存器2的輸出端各不相同,信號開關(guān)3用于根據(jù)移位寄存器2的輸出端輸出的開關(guān)控制信號,控制所對應(yīng)的通道的導(dǎo)通或斷開。
若干被測設(shè)備4與若干信號開關(guān)3一一對應(yīng)相連,被測設(shè)備4輸出檢測信號,當(dāng)與某一被測設(shè)備4相連的信號開關(guān)3導(dǎo)通時(shí),該被測設(shè)備4輸出的檢測信號可通過信號開關(guān)3傳輸至信號采集電路5中。
信號采集電路5與若干信號開關(guān)3及主控制器1相連,信號采集電路5用于采集被測設(shè)備4輸出的檢測信號,并對采集到的檢測信號進(jìn)行處理。
需要說明的是,在實(shí)際應(yīng)用中,移位寄存器2所包括的全部輸出端的數(shù)目并不一定是N,可以大于N。也就是說,如上所述的移位寄存器2的N個(gè)輸出端是指在多通道信號采集系統(tǒng)進(jìn)行檢測信號采集工作時(shí),分別對應(yīng)連接一個(gè)信號開關(guān)3,用于分別對應(yīng)控制一個(gè)通道的導(dǎo)通的輸出端,移位寄存器2除了該N個(gè)輸出端之外,還可包括其他未連接信號開關(guān)3的輸出端(圖中未示出)。如果移位寄存器2包括未連接信號開關(guān)3的輸出端,則在采集過程中,主控制器1可控制移位寄存器2的第N輸出端之前的所有輸出端(包括連接信號開關(guān)3的輸出端和未連接信號開關(guān)3的輸出端)依次輸出開關(guān)控制信號,而對于移位寄存器2的第N輸出端之后的未連接信號開關(guān)3的輸出端,可直接跳過,無需輸出開關(guān)控制信號。
此外,需要說明的是,不同的移位寄存器2中連接信號開關(guān)3的輸出端的個(gè)數(shù)(即不同的移位寄存器2所對應(yīng)的N的數(shù)值)可以相同,也可不同。
基于上述多通道信號采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),移位寄存器2的N個(gè)輸出端都分別對應(yīng)控制一個(gè)通道的導(dǎo)通或斷開,這樣,主控制器1只需輸出驅(qū)動移位寄存器2的輸出端進(jìn)行移位輸出的時(shí)鐘信號,以及作為第一個(gè)移位寄存器2輸入的初始信號,即可實(shí)現(xiàn)對多通道信號的分時(shí)采集。由于移位寄存器2包括有多個(gè)輸出端,因而可以實(shí)現(xiàn)對通道數(shù)量較多的信號的采集,進(jìn)一步,還可通過多個(gè)移位寄存器2的級聯(lián),實(shí)現(xiàn)對多通道信號采集系統(tǒng)的通道數(shù)量的擴(kuò)展或裁剪。
因此,利用本實(shí)施例所提供的多通道信號采集系統(tǒng),可方便地實(shí)現(xiàn)通道數(shù)量的擴(kuò)展和裁剪。此外,本實(shí)施例所提供的多通道信號采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單,無需利用傳統(tǒng)采集方式中的多通道芯片進(jìn)行信號采集,因此也相應(yīng)地降低了應(yīng)用成本。
需要說明的是,在實(shí)際應(yīng)用中,當(dāng)信號采集電路5每次采集完對應(yīng)的被測設(shè)備4輸出的檢測信號后,主控制器1可以對所采集的檢測信號進(jìn)行讀取,完成對各個(gè)通道檢測信號的采集。當(dāng)信號采集電路5每次采集完對應(yīng)的被測設(shè)備4輸出的檢測信號后,主控制器1也可以根據(jù)實(shí)際需要選擇性地讀取所采集的檢測信號,從而提高了多通道采集系統(tǒng)的采集速率。
可選的,多通道信號采集系統(tǒng)中的被測設(shè)備4可為傳感器。
優(yōu)選的,多通道信號采集系統(tǒng)中可采用HEF4094B型號的移位寄存器2,以及采用SN74LVC1G66型號的信號開關(guān)3。
具體的,信號開關(guān)3包括與對應(yīng)的移位寄存器2的輸出端相連的開關(guān)控制端(圖中用a表示),與對應(yīng)的被測設(shè)備4的輸出端相連的開關(guān)輸入端(圖中用b表示),以及與信號采集電路5相連的開關(guān)輸出端(圖中用c表示)。
當(dāng)移位寄存器2的輸出端向信號開關(guān)3的開關(guān)控制端輸出導(dǎo)通信號開關(guān)3的開關(guān)控制信號時(shí),對應(yīng)的被測設(shè)備4所輸出的檢測信號通過信號開關(guān)3的開關(guān)輸入端和開關(guān)輸出端傳輸至信號采集電路5中,從而實(shí)現(xiàn)對該檢測信號的采集;當(dāng)移位寄存器2的輸出端向開關(guān)控制端輸出斷開信號開關(guān)3的開關(guān)控制信號時(shí),對應(yīng)的被測設(shè)備4輸出的檢測信號無法傳輸至信號采集電路5中,因而無法對該檢測信號進(jìn)行采集。
需要說明的是,為了實(shí)現(xiàn)多通道信號采集系統(tǒng)對檢測信號的分時(shí)采集,在某一時(shí)段,只能有一個(gè)信號開關(guān)3處于導(dǎo)通狀態(tài),其他信號開關(guān)3均需處于斷開狀態(tài),處于斷開狀態(tài)的信號開關(guān)3的開關(guān)輸出端輸出高阻狀態(tài),因此,在不需對某一通道的檢測信號進(jìn)行采集時(shí),可以確保該通道不會對其他通道的采集工作造成干擾。
具體的,多通道采集系統(tǒng)中的主控制器1為可編程控制器,可選的,主控制器1可為MCU(Microcontroller Unit)、ARM(Advanced RISC Machine)處理器、數(shù)字信號處理器或現(xiàn)場可編程門陣列(Field-Programmable Gate Array,簡稱FPGA)中的任意一種可編程控制器。
如圖2所示,多通道采集系統(tǒng)中的信號采集電路5具體可包括濾波器51和放大器52;濾波器51用于對采集到的檢測信號進(jìn)行濾波處理,放大器52用于對采集到的檢測信號進(jìn)行放大處理。
此外,信號采集電路5還可包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器53,模數(shù)轉(zhuǎn)換器53用于在被測設(shè)備4輸出模擬檢測信號時(shí),將模擬檢測信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字檢測信號。在實(shí)際應(yīng)用中,被測設(shè)備4不僅可能輸出數(shù)字檢測信號,還可能輸出模擬檢測信號,如果主控制器1只能接收數(shù)字檢測信號,通過在信號采集電路5中設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器53,可以將被測設(shè)備4輸出的模擬檢測信號轉(zhuǎn)換成可輸入至主控制器1中的數(shù)字檢測信號,進(jìn)而使得多通道信號采集系統(tǒng)既可以采集數(shù)字檢測信號,也可以采集模擬檢測信號,擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。
實(shí)施例二
本實(shí)施例提供了一種多通道信號采集方法,該多通道信號采集方法應(yīng)用于如實(shí)施例一所述的多通道信號采集系統(tǒng)中。
如圖3所示,多通道信號采集方法具體包括:
步驟S1:被測設(shè)備輸出檢測信號。
步驟S2:主控制器輸出時(shí)鐘信號和初始信號,驅(qū)動移位寄存器的輸出端進(jìn)行移位輸出,移位寄存器的第一輸出端輸出開關(guān)控制信號。
步驟S3:開關(guān)控制信號控制與第一輸出端相連的信號開關(guān)導(dǎo)通,對應(yīng)的被測設(shè)備輸出的檢測信號傳輸至信號采集電路。
步驟S4:信號采集電路采集所傳輸?shù)臋z測信號,并對所采集的檢測信號進(jìn)行處理。
步驟S5:主控制器判斷是否已采集完所需要的全部通道的檢測信號,如果是,則結(jié)束采集;如果否,主控制器控制當(dāng)前輸出端停止輸出開關(guān)控制信號,下一輸出端輸出開關(guān)控制信號,控制對應(yīng)的信號開關(guān)導(dǎo)通,信號采集電路采集該信號開關(guān)對應(yīng)的檢測設(shè)備所輸出的檢測信號,直至采集完所需要的全部通道的檢測信號,結(jié)束采集。
需要說明的是,當(dāng)移位寄存器2中包括有未連接信號開關(guān)3的輸出端時(shí),在采集過程中,主控制器1可控制移位寄存器2的第N輸出端之前的所有輸出端(包括連接信號開關(guān)3的輸出端和未連接信號開關(guān)3的輸出端)依次輸出開關(guān)控制信號,而對于移位寄存器2的第N輸出端之后的未連接信號開關(guān)3的輸出端,可直接跳過,無需輸出開關(guān)控制信號。
應(yīng)用本實(shí)施例所提供的多通道信號采集方法,可基于多通道信號采集系統(tǒng)中多個(gè)移位寄存器2的級聯(lián),實(shí)現(xiàn)了對多通道信號采集系統(tǒng)的通道數(shù)量的擴(kuò)展或裁剪。因此,通過本實(shí)施例所提供的多通道信號采集方法,可方便地實(shí)現(xiàn)通道數(shù)量的擴(kuò)展和裁剪,擴(kuò)大多通道信號采集系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。
在信號采集電路5每次采集完對應(yīng)的檢測信號時(shí),主控制器1可以讀取所采集的檢測信號,完成對各個(gè)通道檢測信號的采集。在信號采集電路5每次采集完對應(yīng)的檢測信號時(shí),主控制器1也可以根據(jù)實(shí)際需要選擇性地讀取所采集的檢測信號,從而提高多通道采集系統(tǒng)的采集速率。
為了使敘述更加清楚,下面結(jié)合實(shí)際應(yīng)用中的一種具體實(shí)施方案進(jìn)行說明,在該具體實(shí)施方案中,移位寄存器2僅包括連接有信號開關(guān)3的N個(gè)輸出端,不包括其他未連接有信號開關(guān)3的輸出端:
基于圖1所示的多通道信號采集系統(tǒng)以及圖3所示的多通道信號采集方法,示例性的,如圖4所示,當(dāng)時(shí)鐘信號出現(xiàn)上升沿時(shí),第一個(gè)移位寄存器(移位寄存器A)2的第一輸出端輸出與當(dāng)前時(shí)段初始信號狀態(tài)相同的開關(guān)控制信號,且在時(shí)鐘信號出現(xiàn)上升沿時(shí),移位寄存器2的各輸出端依次進(jìn)行移位輸出,除時(shí)鐘信號出現(xiàn)上升沿以外的其他時(shí)刻,移位寄存器2的所有輸出端輸出的開關(guān)控制信號的電平狀態(tài)保持不變。當(dāng)開關(guān)控制信號為高電平時(shí),信號開關(guān)3導(dǎo)通。
具體的,結(jié)合如圖4所示的時(shí)序圖,在多通道信號采集周期開始前,各移位寄存器2的全部輸出端均輸出低電平,在多通道信號采集周期開始時(shí)的T1時(shí)段,主控制器1的第一輸出端輸出低電平的時(shí)鐘信號CLK,主控制器1的第二輸出端輸出高電平的初始信號DAT。
在多通道信號采集周期進(jìn)入T2時(shí)段時(shí),將時(shí)鐘信號置高,時(shí)鐘信號出現(xiàn)上升沿,第一個(gè)移位寄存器2的第一輸出端A-QP1輸出與當(dāng)前時(shí)段初始信號狀態(tài)相同的開關(guān)控制信號,即輸出高電平的開關(guān)控制信號,這時(shí),第一輸出端A-QP1對應(yīng)的信號開關(guān)3導(dǎo)通,對應(yīng)的被測設(shè)備4(A1)輸出的檢測信號傳輸至信號采集電路5中,完成對第一個(gè)通道的檢測信號的采集。
在多通道信號采集周期進(jìn)入T3時(shí)段時(shí),將時(shí)鐘信號置低,以及將初始信號置低,時(shí)鐘信號出現(xiàn)下降沿,第一個(gè)移位寄存器2的第一輸出端A-QP1依舊保持輸出高電平的開關(guān)控制信號。
在多通道信號采集周期進(jìn)入T4時(shí)段時(shí),將時(shí)鐘信號置高,時(shí)鐘信號出現(xiàn)上升沿,第一個(gè)移位寄存器2的第一輸出端A-QP1輸出與當(dāng)前時(shí)段初始信號電平狀態(tài)相同的開關(guān)控制信號,即輸出低電平的開關(guān)控制信號,這時(shí),第一個(gè)移位寄存器2的第一輸出端A-QP1對應(yīng)的信號開關(guān)3斷開,對應(yīng)的被測設(shè)備4(A1)輸出的檢測信號不能傳輸至信號采集電路5中;而根據(jù)移位寄存器2的工作原理,第一個(gè)移位寄存器2的第二輸出端A-QP2輸出與T3時(shí)段第一輸出端A-QP1輸出的開關(guān)控制信號狀態(tài)相同的開關(guān)控制信號,即第二輸出端A-QP2輸出高電平,這時(shí),第二輸出端A-QP2對應(yīng)的信號開關(guān)3導(dǎo)通,對應(yīng)的被測設(shè)備4(A2)輸出的檢測信號傳輸至信號采集電路5中,完成對第二個(gè)通道的檢測信號的采集。
依次類推,直至對第一個(gè)移位寄存器2的N個(gè)輸出端(A-QP1~A-QPn)所對應(yīng)的被測設(shè)備4(A1~An)輸出的檢測信號全部采集完成。
在此過程中,每次采集完檢測信號后,主控制器1都需要判斷是否已采集完所需要的全部通道的檢測信號,若直至對第一個(gè)移位寄存器2的N個(gè)輸出端(A-QP1~A-QPn)所對應(yīng)的被測設(shè)備4(A1~An)輸出的檢測信號全部采集完畢,仍未完成對所需要的全部通道的檢測信號的采集,則進(jìn)入對下一移位寄存器2的N個(gè)輸出端所對應(yīng)的被測設(shè)備4輸出的檢測信號的采集,具體過程如下:
在多通道信號采集周期進(jìn)入Ti時(shí)段時(shí),將時(shí)鐘信號置高,時(shí)鐘信號出現(xiàn)上升沿,第一個(gè)移位寄存器2的第N輸出端A-QPn輸出低電平的開關(guān)控制信號,這時(shí),第一個(gè)移位寄存器2的第N輸出端A-QPn對應(yīng)的信號開關(guān)3斷開,對應(yīng)的被測設(shè)備4(An)輸出的檢測信號不能傳輸至信號采集電路5中;第二個(gè)移位寄存器(移位寄存器B)2的第一輸出端(B-QP1)輸出與Ti-1時(shí)段第一個(gè)移位寄存器2的第N輸出端A-QPn輸出的開關(guān)控制信號(相當(dāng)于第二個(gè)移位寄存器2輸入的初始信號)狀態(tài)相同的開關(guān)控制信號,即第二個(gè)移位寄存器2的第一輸出端(B-QP1)輸出高電平,這時(shí),第二個(gè)移位寄存器2的第一輸出端B-QP1對應(yīng)的信號開關(guān)3導(dǎo)通,對應(yīng)的被測設(shè)備4(B1)輸出的檢測信號傳輸至信號采集電路5中,完成對第N+1個(gè)通道的檢測信號的采集。
在多通道信號采集周期進(jìn)入Ti+1時(shí)段時(shí),將時(shí)鐘信號置低,時(shí)鐘信號出現(xiàn)下降沿,第二個(gè)移位寄存器2的第一輸出端B-QP1依舊保持輸出高電平的開關(guān)控制信號。
在多通道信號采集周期進(jìn)入Ti+2時(shí)段時(shí),將時(shí)鐘信號置高,時(shí)鐘信號出現(xiàn)上升沿,第二個(gè)移位寄存器2的第一輸出端B-QP1輸出與當(dāng)前時(shí)段第一個(gè)移位寄存器2的第N輸出端A-QPn輸出的開關(guān)控制信號(相當(dāng)于向第二個(gè)移位寄存器2輸入的初始信號)狀態(tài)相同的開關(guān)控制信號,即輸出低電平的開關(guān)控制信號,這時(shí),第二個(gè)移位寄存器2的第一輸出端B-QP1對應(yīng)的信號開關(guān)3斷開,對應(yīng)的被測設(shè)備4(B1)輸出的檢測信號不能傳輸至信號采集電路5中;而根據(jù)移位寄存器2的工作原理,第二個(gè)移位寄存器2的第二輸出端B-QP2輸出與T i+1時(shí)段第一輸出端B-QP1輸出的開關(guān)控制信號狀態(tài)相同的開關(guān)控制信號,即第二輸出端B-QP2輸出高電平,這時(shí),第二輸出端B-QP2對應(yīng)的信號開關(guān)3導(dǎo)通,對應(yīng)的被測設(shè)備4(B2)輸出的檢測信號傳輸至信號采集電路5中,完成對第N+2個(gè)通道的檢測信號的采集。
依次類推,利用級連的多個(gè)移位寄存器2,實(shí)現(xiàn)對后續(xù)通道的檢測信號的采集,直至采集完所需要的全部通道的檢測信號。
需要說明的是,在每次采集后,主控制器1都需要判斷是否已采集完所需要的全部通道的檢測信號,如果是,則結(jié)束采集;如果否,則繼續(xù)進(jìn)行下一通道的檢測信號的采集,直至采集完所需要的全部通道的檢測信號,結(jié)束采集。
在信號采集電路5每次對檢測信號采集后,根據(jù)實(shí)際需要,主控制器1可對每個(gè)通道的檢測信號都進(jìn)行讀取,或者選擇性地讀取部分通道所采集的檢測信號。
本實(shí)施例中,多通道信號采集周期的每一時(shí)段(T1、T2、…、Tm)時(shí)間的設(shè)定,可根據(jù)多通道信號采集系統(tǒng)要求的信號采集速率、被測設(shè)備4輸出的檢測信號的變化速率、多通道采集系統(tǒng)所需要采集的檢測信號的通道數(shù)量以及信號采集電路5的采樣速率等多方面因素綜合決定。
需要說明的是,本發(fā)明實(shí)施例中僅列舉了一種具體實(shí)施方案,但是在實(shí)際應(yīng)用中,不同型號的移位寄存器2進(jìn)行移位輸出的驅(qū)動方式不同,例如某些型號的移位寄存器2需要時(shí)鐘信號上升沿驅(qū)動,而某些型號的移位寄存器2則需要時(shí)鐘信號下降沿驅(qū)動;且導(dǎo)通不同型號的信號開關(guān)3的開關(guān)控制信號的狀態(tài)也不同,例如某些型號的信號開關(guān)3需要高電平的開關(guān)控制信號導(dǎo)通,而某些型號的信號開關(guān)3則需要低電平的開關(guān)控制信號導(dǎo)通。而不論移位寄存器2進(jìn)行移位輸出的驅(qū)動方式如何變化,或是導(dǎo)通信號開關(guān)3的開關(guān)控制信號的狀態(tài)如何變化,本發(fā)明所提供的多通道信號采集系統(tǒng)以及多通道信號采集方法依舊適用,只需根據(jù)實(shí)際情況相應(yīng)地改變主控制器1輸出的時(shí)鐘信號和初始信號的狀態(tài)即可。
以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。