基于fpga的多通道通用數(shù)據(jù)采集卡及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)采集裝置，具體的說是一種特別適用于光纖測溫傳感器在測溫過程中實現(xiàn)信息的采集和傳輸?shù)幕贔PGA的多通道通用數(shù)據(jù)采集卡及其應(yīng)用，包括用于與上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的通信接口，用于控制裝置工作狀態(tài)的控制模塊以及與控制模塊相連接的數(shù)據(jù)采集通路，其中數(shù)據(jù)采集通路內(nèi)設(shè)有依次相連接的交/直流耦合模塊、運放模塊以及A/D轉(zhuǎn)換模塊，控制模塊分別與通信接口、數(shù)據(jù)采集通路相連接，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集通路至少為兩條，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)合理、操作簡便，能夠有效提高數(shù)據(jù)采集效率，降低誤差、通用性更好等顯著地優(yōu)點。
【專利說明】基于FPGA的多通道通用數(shù)據(jù)采集卡及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)采集裝置，具體的說是一種特別適用于光纖測振動感器在測溫過程中實現(xiàn)信息的采集和傳輸?shù)幕贔PGA的多通道通用數(shù)據(jù)采集卡及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]在光纖測振動系統(tǒng)中，由傳感器采集到的攜帶振動信息的數(shù)據(jù)需要通過數(shù)據(jù)采集卡進行采集和傳輸，當(dāng)前市場上的數(shù)據(jù)采集卡，通道數(shù)最多為32個，每種采集卡只有一種通信接口，一般為USB接口或PCI接口。這些采集卡在使用時存在以下缺陷:1、通信接口形式單一，適用范圍小；2、隨著使用時間的加長，采集卡上器件老化造成器件參數(shù)變化，采集到的信號出現(xiàn)零點漂移。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對當(dāng)前市場上采集卡的以上缺陷，設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)合理、操作簡便，能夠有效提高數(shù)據(jù)采集效率，降低誤差的通用性更好的數(shù)據(jù)采集卡及其應(yīng)用。
[0004]本發(fā)明可以通過以下措施達到:
一種基于FPGA的多通道通用數(shù)據(jù)采集卡，包括用于與上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的通信接口，用于控制裝置工作狀態(tài)的控制模塊以及與控制模塊相連接的數(shù)據(jù)采集通路，其中數(shù)據(jù)采集通路內(nèi)設(shè)有依次相連接的交/直流耦合模塊、運放模塊以及A/D轉(zhuǎn)換模塊，控制模塊分別與通信接口、數(shù)據(jù)采集通路相連接，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集通路至少為兩條。
[0005]本發(fā)明中所述控制模塊包括相連接的NIOSII模塊、存儲模塊和采集控制模塊，NIOSII模塊與通信接口相連接，NIOSII模塊和采集控制模塊分別與存儲模塊相連接，所述通信接口包括RS232接口、以太網(wǎng)接口、USB接口、PCI接口、16位并口以及用于選擇通信接口通路的5選I開關(guān)，采集控制模塊的輸入端與數(shù)據(jù)采集通路的輸出端相連接。
[0006]本發(fā)明中控制模塊由一片F(xiàn)PGA芯片實現(xiàn)，在FPGA芯片上形成NIOSII模塊、采集控制模塊以及位于NIOSII模塊和采集控制模塊之間的FIFO存儲模塊，其中采集控制模塊還設(shè)有觸發(fā)信號端口，用于接收外部觸發(fā)信號，采集控制模塊與NIOSII模塊之間設(shè)有用于實現(xiàn)控制命令下達的采集控制總線。
[0007]本發(fā)明中設(shè)有32路采集通路，每路采集通路內(nèi)設(shè)有依次相連接的交/直流耦合模塊、運放模塊以及A/D轉(zhuǎn)換模塊，其中待采集信號經(jīng)交/直流耦合模塊進入采集通道，依次經(jīng)過運放處理、A/D轉(zhuǎn)換處理后，處理后的信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端進入采集控制模塊，采集控制模塊在NIOSII模塊的控制下，將接收的32路信息分別存入32組FIFO存儲模塊，等待NIOSII模塊從FIFO存儲模塊中提取所采集信息并將其送入上位機。
[0008]一種應(yīng)用如上所述基于FPGA的多通道通用數(shù)據(jù)采集卡進行多路數(shù)據(jù)采集的方法，其特征在于包括以下步驟:
步驟1:將數(shù)據(jù)采集卡的信號輸入端與待采集設(shè)備相連接，將數(shù)據(jù)采集卡的信號輸出端與上位機相連接，采集卡上電初始化后NIOSII通過檢測5選I開關(guān)選擇采集卡與上位機的通信方式，即從RS232、以太網(wǎng)、USB、PCI和16位并口中選擇一種，與上位機建立通信， 步驟2:上位機通過和采集卡上的NIOSII通信實現(xiàn)對采集卡的設(shè)置，
步驟3 =NIOSII模塊根據(jù)上位機的設(shè)置，向采集控制模塊發(fā)送采集控制設(shè)置信息和start命令，開啟相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集通路進行數(shù)據(jù)采集，
步驟4:待采集數(shù)據(jù)進入相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集通路后，依次經(jīng)交/直流耦合模塊、運放模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊處理后，在采集控制模塊的控制下存入與該路數(shù)據(jù)采集通道相對應(yīng)的FIFO存儲模塊內(nèi)，
步驟5 =NIOSII模塊在上位機的控制下從FIFO存儲模塊中提取所采集信息并經(jīng)通信接口將其送入上位機，完成數(shù)據(jù)的采集。
[0009]本發(fā)明步驟中5N10SII模塊在上位機的控制下從FIFO存儲模塊中每次讀取數(shù)據(jù)時，同時讀取32個FIFO，然后從每次讀取的32個數(shù)據(jù)中將啟用通道的數(shù)據(jù)按通道編號順序發(fā)送給上位機。
[0010]本發(fā)明步驟2中對采集卡的設(shè)置包括=NIOSII分別通過32個交直流控制信號設(shè)定32個通道每個通道的信號耦合方式為交流耦合或直流耦合，NIOSII分別通過32個量程控制信號控制32個通道的量程為±1V或±2V，N10SII通過采集控制總線和采集控制模塊進行通信，設(shè)置采集卡的采集模式為無觸發(fā)連續(xù)采集、無觸發(fā)固定長度單次采集、觸發(fā)固定長度連續(xù)采集和觸發(fā)固定長度單次采集四種模式中的任意一種；N10SII通過采集控制總線和采集控制模塊進行通信，實現(xiàn)采集卡的零點自動校，NIOSII通過采集控制總線和采集控制模塊進行通信，設(shè)置觸發(fā)信號(Trigger_in)為上升沿觸發(fā)或下降沿觸發(fā)，上位機通過給NIOSII發(fā)送指令，控制每個通道的啟用或停用。
[0011]本發(fā)明中所述采集模式包括無觸發(fā)連續(xù)采集、無觸發(fā)固定長度單次采集、觸發(fā)固定長度連續(xù)采集和觸發(fā)固定長度單次采集四種模式，無觸發(fā)連續(xù)采集模式下NIOSII接收到上位機的啟動采集指令后，將由NIOSII模塊發(fā)送至采集控制模塊的Start信號設(shè)置成有效，開啟的數(shù)據(jù)采集通路進行連續(xù)的數(shù)據(jù)采集；無觸發(fā)固定長度單次采集模式下，N10SSII模塊接收到上位機的啟動采集指令后，將發(fā)送至采集控制模塊的Start信號設(shè)置成有效，采集卡進行采集，采集固定長度后停止；觸發(fā)固定長度連續(xù)采集模式下NIOSII接收到上位機的啟動采集指令后，將其發(fā)送至采集控制模塊的Start信號設(shè)置成有效，采集并不立刻進行采集，而是檢測到有效的Trigger_in信號后才進行連續(xù)采集，每次采集固定的長度，該長度值是有上位機通過指令設(shè)定的；觸發(fā)固定長度單次采集模式下NIOSII模塊接收到上位機的啟動采集指令后，將Start信號設(shè)置成有效，采集并不立馬進行采集，而是檢測到有效的Trigger_in信號后才進行采集，采集固定的長度后停止采集，采集僅進行一次，長度值是有上位機通過指令設(shè)定的，四種模式下采集的32路采集數(shù)據(jù)存儲到32個FIFO中，上位機使用讀取指令通過NIOSII模塊從32個FIFO中讀取數(shù)據(jù)。
[0012]本發(fā)明中所述NIOSII模塊通過采集控制總線和采集控制模塊進行通信，實現(xiàn)采集卡的零點自動校準，具體操作如下:進行零點自動校準時，要先將采集卡的32個通道的輸入信號接地后再進行校準，當(dāng)NIOSII模塊收到上位機的零點校準指令后，將其發(fā)往采集控制模塊的Start信號設(shè)置成無效，使采集卡停止工作，然后設(shè)置采集卡的采集模式為無觸發(fā)固定長度單次采集模式，并且設(shè)置單次采集的長度為FIFO的存儲容量，采集完成后停止，NIOSII模塊讀取32個FIFO的數(shù)據(jù)并計算出每個FIFO數(shù)據(jù)的平均值，然后將32個平均值通過采集控制總線傳輸給采集控制模塊，下次進行采集時，采集控制模塊把32路AD采集的數(shù)據(jù)減去這32個平均值后再使用，其中采用求平均值的方法求零點漂移的理論依據(jù)是AD采集到的噪聲屬于白噪聲，多次累加平均可以使采集到的噪音相互抵消。
[0013]本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集卡與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:(I)可通過軟件配置采集卡的通信方式為RS232、USB、以太網(wǎng)、PCI或16位并口方式(其中RS232、USB和以太網(wǎng)通信方式在采集卡每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大于其最大通信速率時會發(fā)生數(shù)據(jù)溢出)；(2)具有32個通道，通過軟件設(shè)置，可使32個通道中任何一個或幾個工作；(3)數(shù)據(jù)采樣速率可通過軟件設(shè)置成500KHz?500KHz/n (其中η為自然數(shù))；(4)可通過軟件控制采集卡進行零點自動校準；(5)可通過軟件設(shè)置每個采集通道為直流耦合方式或交流耦合方式；(6)可通過軟件設(shè)置每個采集通道的輸入量程為±1V或±2V。這些優(yōu)點使采集卡可以適應(yīng)不同的要求，具有很強的通用性。
[0014]【專利附圖】

【附圖說明】:
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖2是本發(fā)明中數(shù)據(jù)采集通路的一種實施方式的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0016]附圖標記:交/直流耦合模塊1、運放模塊2、A/D轉(zhuǎn)換模塊3、N10SII模塊4、存儲模塊5、采集控制模塊6、RS232接口 7、以太網(wǎng)接口 8、USB接口 9、PCI接口 10、16位并口 11、5選I開關(guān)12、
【具體實施方式】:
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0017]實施例:
基于FPGA的32通道通用數(shù)據(jù)采集卡及其應(yīng)用
如附圖1所示，包括用于與上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的通信接口，用于控制裝置工作狀態(tài)的控制模塊以及與控制模塊相連接的32路數(shù)據(jù)采集通路，
在實際開發(fā)應(yīng)用時，控制模塊由一片F(xiàn)PGA芯片實現(xiàn)，在FPGA芯片上形成I個NIOSII模塊
4、I個采集控制模塊6以及位于NIOSII模塊4和采集控制模塊6之間的分別與多路數(shù)據(jù)采集通路相對應(yīng)的多組FIFO存儲模塊5，本實施例中優(yōu)選設(shè)定為32組，32組FIFO分別與32條數(shù)據(jù)采集通道相對應(yīng)，每個FIFO為16位寬度和Ik深度。與NIOSII模塊4相連接的通信接口中，RS232接口 7和16位并口 11在NIOSII模塊4上直接生成，以太網(wǎng)接口 8使用ENC28J60芯片實現(xiàn)，USB接口 9使用ISP1583實現(xiàn)USB2.0高速接口，PCI接口 10使用CY7C90449PV實現(xiàn)，控制模塊中的采集控制控制模塊6還設(shè)有觸發(fā)信號端口，用于接收外部觸發(fā)信號，采集控制模塊6與NlOSII模塊4之間設(shè)有用于實現(xiàn)控制命令下達的采集控制總線；
32條數(shù)據(jù)采集通路中的每條數(shù)據(jù)采集通路內(nèi)均設(shè)有依次相連接的交/直流耦合模塊1、運放模塊2以及A/D轉(zhuǎn)換模塊3，NIOSII模塊4分別與每條數(shù)據(jù)采集通路內(nèi)的交/直流耦合模塊1、運放模塊2相連接，在工作過程中，通過分別向其發(fā)送交直流切換控制信號、量程切換控制信號，實現(xiàn)對每一路數(shù)據(jù)采集通路中數(shù)據(jù)處理方式的設(shè)定，在實際應(yīng)用中數(shù)據(jù)采集通路可以采用如附圖2所示電路結(jié)構(gòu)，其中REF2920輸出的基準電壓2V，當(dāng)REF_SEL為高電平時，AD801的引腳D和引腳S接通，此時REF2920的輸出電壓為2V，AD的量程為±2V，當(dāng)REF_SEL為低電平時，AD801的引腳D和引腳S斷開，此時REF的電壓為2V電壓經(jīng)2個IK電阻分壓所得，為IV，AD的量程為土 IV ;每路采集通路中交/直流耦合模塊I可以采用AD801模塊實現(xiàn)，當(dāng)D/C_SEL信號為高電平時，AD801的引腳D和引腳S接通，電容被旁路掉，此時為直流耦合模式，當(dāng)D/C_SEL信號為低電平時，AD801的引腳D和引腳S斷開，此時為直流耦合模式；
運放模塊2可以采用型號為AD8471運放電路實現(xiàn)，運放模塊2的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連接，其中A/D轉(zhuǎn)換模塊3可以采用AD7688實現(xiàn)。
[0018]在利用如上基于FPGA的多通道通用數(shù)據(jù)采集卡的進行數(shù)據(jù)采集時，包括以下步驟:采集卡上電初始化時NIOSII模塊4通過檢測5選I開關(guān)選擇采集卡的通信方式，即從RS232、以太網(wǎng)、USB、PCI和16位并口中選擇一種，上電后上位機通過和采集卡上的NIOSII模塊4通信，實現(xiàn)對采集卡的設(shè)置，NIOSII模塊4開啟相應(yīng)的采集通路進行數(shù)據(jù)采集，待采集的信號經(jīng)交/直流耦合模塊進入該采集通道后，依次經(jīng)過運放處理、A/D轉(zhuǎn)換處理再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端進入采集控制模塊，采集控制模塊在NIOSII模塊4的控制下，將該路信息存入與該路數(shù)據(jù)采集通道相對應(yīng)的FIFO存儲模塊內(nèi)，NIOSII模塊4在上位機的控制下從FIFO存儲模塊中每次讀取數(shù)據(jù)時，同時讀取32個FIFO，然后從每次讀取的32個數(shù)據(jù)中將啟用通道的數(shù)據(jù)按通道編號順序發(fā)送給上位機。
[0019]本發(fā)明中所述對采集卡的設(shè)置包括=NIOSII模塊4分別通過32個交直流控制信號設(shè)定32個通道每個通道的信號耦合方式為交流耦合或直流耦合，NIOSII模塊4分別通過32個量程控制信號控制32個通道的量程為± IV或±2V，NIOSII模塊4通過采集控制總線和采集控制模塊進行通信，設(shè)置采集卡的采集模式為無觸發(fā)連續(xù)采集、無觸發(fā)固定長度單次采集、觸發(fā)固定長度連續(xù)采集和觸發(fā)固定長度單次采集四種模式中的任意一種；N10SII模塊4通過采集控制總線和采集控制模塊進行通信，實現(xiàn)采集卡的零點自動校，NIOSII模塊4通過采集控制總線和采集控制模塊進行通信，設(shè)置觸發(fā)信號(Trigger_in)為上升沿觸發(fā)或下降沿觸發(fā)，上位機通過給NIOSII模塊4發(fā)送指令，控制每個通道的啟用或停用。
[0020]本發(fā)明中所述采集模式包括無觸發(fā)連續(xù)采集、無觸發(fā)固定長度單次采集、觸發(fā)固定長度連續(xù)采集和觸發(fā)固定長度單次采集四種模式，無觸發(fā)連續(xù)采集模式下NIOSII模塊4接收到上位機的啟動采集指令后，將Start信號設(shè)置成有效，采集卡立馬進行連續(xù)采集；無觸發(fā)固定長度單次采集模式下N10SSII模塊4接收到上位機的啟動采集指令后，將Start信號設(shè)置成有效，采集卡立馬進行采集，采集固定長度后停止；觸發(fā)固定長度連續(xù)采集模式下NIOSII模塊4接收接收到啟動采集指令后，將Start信號設(shè)置成有效，采集并不立馬進行采集，而是檢測到有效的Trigger_in信號后才進行采集，每次采集固定的長度，長度值是有上位機通過指令設(shè)定的；觸發(fā)固定長度單次采集模式下NIOSII模塊4接收到啟動采集指令后，將Start信號設(shè)置成有效，采集并不立馬進行采集，而是檢測到有效的Triggerjn信號后才進行采集，采集固定的長度后停止采集，長度值是有上位機通過指令設(shè)定的，四種模式下采集的32路采集數(shù)據(jù)存儲到32個FIFO中，上位機使用讀取指令通過NIOSII模塊4從32個FIFO中讀取數(shù)據(jù)。
[0021 ] 無論是通過哪種通信接口讀取采集卡的采集數(shù)據(jù)，采集卡輸出的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)如表I所示:
【權(quán)利要求】
1.一種基于FPGA的多通道通用數(shù)據(jù)采集卡，包括用于與上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的通信接口，用于控制裝置工作狀態(tài)的控制模塊以及與控制模塊相連接的數(shù)據(jù)采集通路，其中數(shù)據(jù)采集通路內(nèi)設(shè)有依次相連接的交/直流耦合模塊、運放模塊以及A/D轉(zhuǎn)換模塊，控制模塊分別與通信接口、數(shù)據(jù)采集通路相連接，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集通路至少為兩條。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA的多通道通用數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于所述控制模塊包括相連接的NIOSII模塊、存儲模塊和采集控制模塊，NIOSII模塊與通信接口相連接，NIOSII模塊和采集控制模塊分別與存儲模塊相連接，所述通信接口包括RS232接口、以太網(wǎng)接口、USB接口、PCI接口、16位并口以及用于選擇通信接口通路的5選I開關(guān)，采集控制模塊的輸入端與數(shù)據(jù)采集通路的輸出端相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于FPGA的多通道通用數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于所述控制模塊由一片F(xiàn)PGA芯片實現(xiàn)，在FPGA芯片上形成NIOSII模塊、采集控制模塊以及位于NIOSII模塊和采集控制模塊之間的FIFO存儲模塊，其中采集控制控制模塊還設(shè)有觸發(fā)信號端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于FPGA的多通道通用數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于設(shè)有32路采集通路，每路采集通路內(nèi)設(shè)有依次相連接的交/直流耦合模塊、運放模塊以及A/D轉(zhuǎn)換模塊。
5.一種應(yīng)用如權(quán)利要求4所述基于FPGA的多通道通用數(shù)據(jù)采集卡進行多路數(shù)據(jù)采集的方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟1:將數(shù)據(jù)采集卡的信號輸入端與待采集設(shè)備相連接，將數(shù)據(jù)采集卡的信號輸出端與上位機相連接，采集卡上電初始化后NIOSII模塊通過檢測5選I開關(guān)選擇采集卡與上位機的通信方式，即從RS232、以太網(wǎng)、USB、PCI和16位并口中選擇一種，與上位機建立通?目， 步驟2:上位機通過和采集卡上的NIOSII模塊通信實現(xiàn)對采集卡的設(shè)置，` 步驟3 =NIOSII模塊根據(jù)上位機的設(shè)置，向采集控制模塊發(fā)送采集控制設(shè)置信息和start命令，開啟相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集通路進行數(shù)據(jù)采集， 步驟4:待采集數(shù)據(jù)進入相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集通路后，依次經(jīng)交/直流耦合模塊、運放模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊處理后，在采集控制模塊的控制下存入與該路數(shù)據(jù)采集通道相對應(yīng)的FIFO存儲模塊內(nèi)， 步驟5 =NIOSII模塊在上位機的控制下從FIFO存儲模塊中提取所采集信息并經(jīng)通信接口將其送入上位機，完成數(shù)據(jù)的采集。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多路數(shù)據(jù)采集的方法，其特征在于步驟中5N10SII模塊在上位機的控制下從FIFO存儲模塊中每次讀取數(shù)據(jù)時，同時讀取32個FIFO，然后從每次讀取的32個數(shù)據(jù)中將啟用通道的數(shù)據(jù)按通道編號順序發(fā)送給上位機。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種多路數(shù)據(jù)采集的方法，其特征在于步驟2中對采集卡的設(shè)置包括=NIOSII分別通過32個交直流控制信號設(shè)定32個通道每個通道的信號耦合方式為交流耦合或直流耦合，NIOSII分別通過32個量程控制信號控制32個通道的量程為±1V或±2V，N10SII通過采集控制總線和采集控制模塊進行通信，設(shè)置采集卡的采集模式為無觸發(fā)連續(xù)采集、無觸發(fā)固定長度單次采集、觸發(fā)固定長度連續(xù)采集和觸發(fā)固定長度單次采集四種模式中的任意一種；N10SII通過采集控制總線和采集控制模塊進行通信，實現(xiàn)采集卡的零點自動校，NIOSII通過采集控制總線和采集控制模塊進行通信，設(shè)置觸發(fā)信號(Triggerjn)為上升沿觸發(fā)或下降沿觸發(fā)，上位機通過給NIOSII發(fā)送指令，控制每個通道的啟用或停用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種多路數(shù)據(jù)采集的方法，其特征在于所述采集模式包括無觸發(fā)連續(xù)采集、無觸發(fā)固定長度單次采集、觸發(fā)固定長度連續(xù)采集和觸發(fā)固定長度單次采集四種模式，無觸發(fā)連續(xù)采集模式下NIOSII接收到上位機的啟動采集指令后，將由NIOSII模塊發(fā)送至采集控制模塊的Start信號設(shè)置成有效，開啟的數(shù)據(jù)采集通路進行連續(xù)的數(shù)據(jù)采集；無觸發(fā)固定長度單次采集模式下，N10SSII模塊接收到上位機的啟動采集指令后，將發(fā)送至采集控制模塊的Start信號設(shè)置成有效，采集卡進行采集，采集固定長度后停止；觸發(fā)固定長度連續(xù)采集模式下NIOSII接收到上位機的啟動采集指令后，將其發(fā)送至采集控制模塊的Start信號設(shè)置成有效，采集并不立刻進行采集，而是檢測到有效的Triggerjn信號后才進行連續(xù)采集，每次采集固定的長度，該長度值是有上位機通過指令設(shè)定的；觸發(fā)固定長度單次采集模式下NIOSII模塊接收到上位機的啟動采集指令后，將Start信號設(shè)置成有效，采集并不立馬進行采集，而是檢測到有效的Trigger_in信號后才進行采集，采集固定的長度后停止采集，采集僅進行一次，長度值是有上位機通過指令設(shè)定的，四種模式下采集的32路采集數(shù)據(jù)存儲到32個FIFO中，上位機使用讀取指令通過NIOSII模塊從32個FIFO中讀取數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種多路數(shù)據(jù)采集的方法，其特征在于NIOSII模塊通過采集控制總線和采集控制模塊進行通信，能實現(xiàn)采集卡的零點自動校準，具體操作如下:先將采集卡的32個通道的輸入信號接地后再進行校準，當(dāng)NIOSII模塊收到上位機的零點校準指令后，將其發(fā)往采集控制模塊的Start信號設(shè)置成無效，使采集卡停止工作，然后設(shè)置采集卡的采集模式為無觸發(fā)固定長度單次采集模式，并且設(shè)置單次采集的長度為FIFO的存儲容量，采集完成后停止，NIOSII模塊讀取32個FIFO的數(shù)據(jù)并計算出每個FIFO數(shù)據(jù)的平均值，然后將32個平均值通過采集控制總線傳輸給采集控制模塊，下次進行采集時，采集控制模塊把32路AD采集的數(shù)據(jù)減去這32個平均值后再使用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種多路數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于當(dāng)數(shù)據(jù)采集過程中發(fā)生數(shù)據(jù)溢出時，采用方式一或方式二`進行處理:方式一:通過向NIOSII模塊發(fā)送停止采集命令，使Start信號為低，讓采集卡停止采集，此時由采集控制模塊發(fā)出的OV信號將變?yōu)榈?，NIOSII模塊等待上位機將FIFO中的讀取完畢后，再向采集控制模塊發(fā)送啟動采集命令Start，Start信號變高后，采集控制模塊將重新向FIFO中寫入數(shù)據(jù)； 方式二:在發(fā)生數(shù)據(jù)溢出時，通過NIOSII模塊向采集控制模塊發(fā)送復(fù)位命令，使Reset信號有效，以使采集卡停止工作，此時FIFO中的數(shù)據(jù)將全部丟失。
【文檔編號】G06F17/40GK103870609SQ201210525007
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月10日
【發(fā)明者】史振國, 孫忠周, 劉瑜 申請人:威海北洋電氣集團股份有限公司