專利名稱：多功能數(shù)據(jù)采集卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及數(shù)據(jù)采集技術(shù)，尤其涉及一種多功能數(shù)據(jù)采集卡。
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)采集卡用于對各種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，隨著現(xiàn)代設(shè)備朝向數(shù)字化、信息化的高速發(fā)展，數(shù)據(jù)采集卡在各個領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。常見的數(shù)據(jù)采集卡只能采集一種類型的數(shù)據(jù)，當(dāng)需要采集不同類型的數(shù)據(jù)時，現(xiàn)有技術(shù)通常需要配置多款數(shù)據(jù)采集卡，由此增加了成本。

實用新型內(nèi)容在下文中給出關(guān)于本實用新型的簡要概述，以便提供關(guān)于本實用新型的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個概述并不是關(guān)于本實用新型的窮舉性概述。它并不是意圖確定本實用新型的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本實用新型的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。本實用新型提供一種多功能數(shù)據(jù)采集卡，用以在單個數(shù)據(jù)采集卡上實現(xiàn)多種類型數(shù)據(jù)的采集，降低成本。本實用新型提供的多功能數(shù)據(jù)采集卡，包括:多個數(shù)據(jù)采集模塊，分別用于對待測量系統(tǒng)進(jìn)行不同類型的數(shù)據(jù)采集和/或輸出；邏輯控制模塊，與各所述數(shù)據(jù)采集模塊連接，用于對各所述數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行邏輯控制；總線橋模塊，與所述邏輯控制模塊連接，用于實現(xiàn)邏輯控制模塊與上位機(jī)總線之間的通信。本實用新型在數(shù)據(jù)采集卡中設(shè)置用于采集不同類型數(shù)據(jù)的多個數(shù)據(jù)采集模塊，并設(shè)置邏輯控制模塊對各數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行邏輯控制，由此在單個數(shù)據(jù)采集卡上實現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)采集的多種功能，既減少了相關(guān)測量系統(tǒng)應(yīng)用的設(shè)備數(shù)，也節(jié)省了測量系統(tǒng)的插槽空間，降低了成本。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(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實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型實施例一提供的多功能數(shù)據(jù)采集卡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例二提供的多功能數(shù)據(jù)采集卡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型實施例三提供的多功能數(shù)據(jù)采集卡的結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]附圖標(biāo)記:11-數(shù)據(jù)采集模塊；12-從邏輯控制模塊；13-主邏輯控制模塊；14-電氣隔離模塊；15-總線橋模塊；111-數(shù)字輸入/輸出模塊；112-數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊；113-模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；1131-輸入選擇單元；1132-PGA單元；1133-模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；141-電源隔離模塊；142-信號隔離模塊；2-邏輯控制模塊；21-觸發(fā)器；22-第一處理器；23-第二處理器；24-第一存儲控制器；25-第一存儲器；26-第二存儲控制器；27-第二存儲器；28-第一緩存器；29-第二緩存器；3_面板接口模塊。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。在本實用新型的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本實用新型無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。為便于描述，本實用新型實施例中:將多功能數(shù)據(jù)采集卡中靠近待測量系統(tǒng)側(cè)的邏輯控制模塊稱為“從邏輯控制模塊”，而靠近上位機(jī)側(cè)的邏輯控制模塊稱為“主邏輯控制模塊”;將從待測量系統(tǒng)側(cè)向上位機(jī)側(cè)方向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)、指令等信息稱為“第一數(shù)據(jù)”，而將從上位機(jī)側(cè)方向向待測量系統(tǒng)側(cè)方向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)、指令等信息稱為“第二數(shù)據(jù)”;將用于觸發(fā)第一數(shù)據(jù)相關(guān)處理的信號稱為“第一觸發(fā)信號”，而將用于觸發(fā)第二數(shù)據(jù)相關(guān)處理的信號稱為“第二觸發(fā)信號”。需要說明的是，上述名稱僅便于描述而進(jìn)行的區(qū)分命名，不應(yīng)理解為對本實用新型實施例技術(shù)方案實質(zhì)的限制。圖1為本實用新型實施例一提供的多功能數(shù)據(jù)采集卡的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實施例提供的多功能數(shù)據(jù)采集卡包括:多個數(shù)據(jù)采集模塊11、邏輯控制模塊2和總線橋模塊15。各數(shù)據(jù)采集模塊11分別用于對待測量系統(tǒng)進(jìn)行不同類型的數(shù)據(jù)采集和/或輸出，例如:數(shù)據(jù)采集模塊A可用于采集或輸出A類數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集模塊B可用于采集或輸出B類數(shù)據(jù)等?？蛇x的，所述多個數(shù)據(jù)采集模塊包括以下至少兩個模塊:數(shù)字輸入/輸出模塊，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，計數(shù)功能模塊。邏輯控制模塊2與各數(shù)據(jù)采集模塊11連接，用于對各數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行邏輯控制，例如:對各數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行但不限于以下邏輯控制:采集邏輯控制、數(shù)據(jù)輸出邏輯控制等?？偩€橋模塊15與邏輯控制模塊2連接，用于實現(xiàn)邏輯控制模塊與上位機(jī)總線之間的通信，例如:邏輯控制模塊2可經(jīng)總線橋模塊15將數(shù)據(jù)采集模塊輸出的第一數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)總線，以及可將經(jīng)總線橋模塊15接收的第二數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)采集模塊。[0030]本實施例在數(shù)據(jù)采集卡中設(shè)置用于采集不同類型數(shù)據(jù)的多個數(shù)據(jù)采集模塊，并設(shè)置邏輯控制模塊對各數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行邏輯控制，由此在單個數(shù)據(jù)采集卡上實現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)采集的多種功能，既減少了相關(guān)測量系統(tǒng)應(yīng)用的設(shè)備數(shù)，也節(jié)省了測量系統(tǒng)的插槽空間，降低了成本。圖2為本實用新型實施例二提供的多功能數(shù)據(jù)采集卡的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本實施例提供的多功能數(shù)據(jù)采集卡在上述實施例提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，引入觸發(fā)源機(jī)制，以便于對各數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行靈活控制。具體的，如圖2所示，本實施例提供的多功能數(shù)據(jù)采集卡中，邏輯控制模塊2包括:觸發(fā)器21、第一處理器22和第二處理器23。觸發(fā)器21用于獲取第一觸發(fā)信號和/或第二觸發(fā)信號。第一觸發(fā)信號、第二觸發(fā)信號的信號表現(xiàn)形式不受限制，例如:可為模擬觸發(fā)信號、或者數(shù)字觸發(fā)信號等。第一觸發(fā)信號、第二觸發(fā)信號的信號來源方式不受限制，例如:可通過外設(shè)輸入，或者可通過軟件編程以進(jìn)行軟件觸發(fā)。觸發(fā)器的設(shè)備表現(xiàn)形態(tài)也不受限制，例如觸發(fā)器可包括以下一種或幾種:數(shù)字觸發(fā)器、模擬觸發(fā)器、計數(shù)(Counter)觸發(fā)器等。第一處理器22分別與數(shù)據(jù)采集模塊11、觸發(fā)器21和總線橋模塊15連接，用于接收觸發(fā)器21發(fā)送的第一觸發(fā)信號，對與第一觸發(fā)信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集控制，并將采集的第一數(shù)據(jù)經(jīng)總線橋模塊發(fā)送至所述上位機(jī)總線。一種可選的實現(xiàn)方式例如:在第一處理器中預(yù)先存儲觸發(fā)信號類型和數(shù)據(jù)采集模塊之間的映射關(guān)系，當(dāng)?shù)谝惶幚砥鹘邮盏接|發(fā)器發(fā)送的第一觸發(fā)信號時，可根據(jù)上述映射關(guān)系確定需要控制的數(shù)據(jù)采集模塊，并對確定的數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行諸如開始采集、停止采集、采集何種類型數(shù)據(jù)等采集控制。第二處理器23分別與總線橋模塊15、數(shù)據(jù)采集模塊11和觸發(fā)器21連接，用于經(jīng)總線橋模塊15接收來自上位機(jī)總線的第二數(shù)據(jù)，接收觸發(fā)器21發(fā)送的第二觸發(fā)信號，并對第二觸發(fā)信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出控制。一種可選的實現(xiàn)方式例如:在第二處理器中預(yù)先存儲觸發(fā)信號類型和數(shù)據(jù)采集模塊之間的映射關(guān)系，當(dāng)?shù)诙幚砥鹘邮盏接|發(fā)器發(fā)送的第二觸發(fā)信號時，可根據(jù)上述映射關(guān)系確定需要控制的數(shù)據(jù)采集模塊，并對確定的數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行諸如開始輸出、停止輸出、等數(shù)據(jù)輸出控制。本實施例在實現(xiàn)圖1對應(yīng)實施例可實現(xiàn)的技術(shù)效果的基礎(chǔ)上，通過設(shè)置觸發(fā)器和相應(yīng)處理器，使得相應(yīng)處理器可根據(jù)觸發(fā)信號對各數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行靈活的數(shù)據(jù)采集和/或數(shù)據(jù)輸出控制。在該多功能數(shù)據(jù)采集卡中，不同數(shù)據(jù)采集卡可以同時工作或分時工作，實現(xiàn)方式靈活，可更好的滿足工業(yè)測試的實際應(yīng)用需求，并降低了成本。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可選的，多功能數(shù)據(jù)采集卡還可包括:面板接口模塊
3。面板接口模塊3與觸發(fā)器21連接，用于向觸發(fā)器輸入21所述第一觸發(fā)信號和/或第二觸發(fā)信號。如此設(shè)計可提高數(shù)據(jù)采集卡觸發(fā)源接入的靈活性，提高多功能數(shù)據(jù)卡的可擴(kuò)展性。例如:外部觸發(fā)源可通過面板接口模塊與多功能采集卡連接，向多功能數(shù)據(jù)采集卡提供上述觸發(fā)信號，以指示相應(yīng)處理器對數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行邏輯控制。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可選的，邏輯控制模塊2還可包括:第一存儲控制器24和第一存儲器25。第一存儲控制器24分別與第一處理器21、第一存儲器25和總線橋模塊15連接，用于將第一處理器22輸出的第一數(shù)據(jù)存儲至第一存儲器24、并將第一存儲器24存儲的第一數(shù)據(jù)經(jīng)總線橋模塊15分次批量發(fā)送至上位機(jī)總線。第一存儲器可為但不限于同步動態(tài)隨機(jī)存儲器(Synchronous Dynamic Random Access Memory,簡稱SDRAM)。一種可選的工作方式例如:第一存儲控制器將第一數(shù)據(jù)存儲至第一存儲器，并監(jiān)測第一存儲器當(dāng)前的數(shù)據(jù)存儲情況，在第一存儲器當(dāng)前存儲的數(shù)據(jù)量達(dá)到預(yù)設(shè)存儲深度(或數(shù)據(jù)量閾值)，則第一存儲控制器將第一存儲器當(dāng)前存儲的數(shù)據(jù)批量經(jīng)總線橋模塊發(fā)送至上位機(jī)總線。如此設(shè)計，可避免在存儲第一數(shù)據(jù)的過程中第一存儲器和總線橋模塊之間的頻繁交互，有利于提高第一數(shù)據(jù)存儲速度。可選的，主邏輯控制模塊2還可包括:第二存儲控制器26和第二存儲器27。第二存儲控制器26分別與第二處理器23、第二存儲器27和總線橋模塊15連接，用于將經(jīng)總線橋模塊15接收的第二數(shù)據(jù)存儲至第二存儲器27、并將第二存儲器27存儲的第二數(shù)據(jù)分次批量發(fā)送至第二處理器23。第二存儲器可為但不限于SDRAM。一種可選的工作方式例如:第二存儲控制器將第二數(shù)據(jù)存儲至第二存儲器，并監(jiān)測第二存儲器當(dāng)前的數(shù)據(jù)存儲情況，在第二存儲器當(dāng)前存儲的數(shù)據(jù)量達(dá)到預(yù)設(shè)存儲深度(或數(shù)據(jù)量閾值)，則第二存儲控制器將第二存儲器當(dāng)前存儲的第二數(shù)據(jù)批量發(fā)送至第二處理器。如此設(shè)計，可避免在發(fā)送第二數(shù)據(jù)的過程中第二存儲器和第二處理器之間的頻繁交互，有利于提高第二數(shù)據(jù)存儲速度?？蛇x的，邏輯控制模塊2還可包括:與第一存儲控制器24連接的第一緩存器28，第一緩存器28用于在第一存儲控制器24的控制下緩存第一處理器22輸出的第一數(shù)據(jù)、并將第一緩存器28緩存的第一數(shù)據(jù)經(jīng)第一存儲控制器24分次批量發(fā)送至第一存儲器25。一種可選的工作方式例如:第一存儲控制器將第一數(shù)據(jù)緩存至第一緩存器，并監(jiān)測第一緩存器當(dāng)前的數(shù)據(jù)存儲情況，在第一緩存器當(dāng)前存儲的數(shù)據(jù)量達(dá)到預(yù)設(shè)存儲深度(或數(shù)據(jù)量閾值)，則第一存儲控制器將第一緩存器當(dāng)前存儲的數(shù)據(jù)批量發(fā)送至第一存儲器。如此設(shè)計，可避免在存儲第一數(shù)據(jù)的過程中第一存儲控制器和第一存儲器之間、以及第一存儲器與總線橋模塊之間的頻繁交互，有利于進(jìn)一步提高第一數(shù)據(jù)存儲速度?？蛇x的，邏輯控制模塊2還可包括:與第二存儲控制器26連接的第二緩存器29。第二緩存器29用于在第二存儲控制器26的控制下緩存經(jīng)總線橋模塊15接收的第二數(shù)據(jù)、并將第二緩存器29緩存的第二數(shù)據(jù)經(jīng)第二存儲控制器26分次批量發(fā)送至第二處理器23。一種可選的工作方式例如:第二存儲控制器將第二數(shù)據(jù)緩存至第二緩存器，并監(jiān)測第二緩存器當(dāng)前的數(shù)據(jù)存儲情況，在第二緩存器當(dāng)前存儲的數(shù)據(jù)量達(dá)到預(yù)設(shè)存儲深度(或數(shù)據(jù)量閾值)，則第二存儲控制器將第二緩存器當(dāng)前存儲的第二數(shù)據(jù)批量發(fā)送至第二存儲器。如此設(shè)計，可避免在存儲第二數(shù)據(jù)的過程中第二存儲控制器和第二存儲器之間、以及第二存儲器與總線橋模塊之間的頻繁交互，有利于進(jìn)一步提高第二數(shù)據(jù)存儲速度?？梢岳斫?，上述技術(shù)方案中，第一存儲控制器和第二存儲控制器、或者，第一存儲器和第二存儲器，或者第一緩存器和第二緩存器等模塊，可根據(jù)實際需要單獨設(shè)置或者集成設(shè)置。本實用新型實施例文字及其附圖提供的實現(xiàn)方式僅為示意性描述，不應(yīng)理解為對本實用新型技術(shù)方案實質(zhì)的限制。圖3為本實用新型實施例三提供的多功能數(shù)據(jù)采集卡的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本實施例提供的多功能數(shù)據(jù)采集卡中，邏輯控制模塊可包括:從邏輯控制模塊12、主邏輯控制模塊13和電氣隔離模塊14。從邏輯控制模塊12與各數(shù)據(jù)采集模塊11連接、用于對數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行邏輯控制。主邏輯控制模塊13用于與從邏輯控制模塊以及上位機(jī)總線進(jìn)行通信。電氣隔離模塊14設(shè)置于從邏輯控制模塊12和主邏輯控制模塊13之間連接，用于進(jìn)行電氣隔離，如在待測量系統(tǒng)側(cè)和主機(jī)側(cè)之間進(jìn)行電氣隔離開。主邏輯控制模塊13還與總線橋模塊15連接，總線橋模塊15用于實現(xiàn)主邏輯控制模塊13與上位機(jī)總線之間的通信。例如:從邏輯控制模塊可對數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行但不限于以下邏輯控制:采集邏輯控制、數(shù)據(jù)輸出邏輯控制等；或者，從邏輯控制模塊配合主邏輯控制模塊對數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行但不限于上述邏輯控制。主邏輯控制模塊和從邏輯控制模塊之間的數(shù)據(jù)經(jīng)電氣隔離模塊進(jìn)行傳輸，主邏輯控制模塊經(jīng)電氣隔離模塊接收從邏輯控制模塊輸出的第一數(shù)據(jù)并發(fā)送到上位機(jī)總線、以及將經(jīng)上位機(jī)總線接收的第二數(shù)據(jù)經(jīng)電氣隔離模塊發(fā)送給從邏輯控制模塊。本實施例提供的多功能數(shù)據(jù)采集卡中，從邏輯控制模塊和主邏輯控制模塊之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為數(shù)字信號，電氣隔離模塊設(shè)置于數(shù)據(jù)采集卡傳輸數(shù)字信號的部分即信號隔離環(huán)節(jié)設(shè)置于信號的數(shù)字部分，不僅避免了引入被測量系統(tǒng)的共模電壓等干擾，而且避免了對模擬信號進(jìn)行隔離造成的信號損失，以較低成本實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的隔離式采集。本實施例提供的多功能數(shù)據(jù)采集卡中，邏輯控制模塊(如主邏輯控制模塊等)可采用圖2對應(yīng)實施例及相應(yīng)文字記載的觸發(fā)方式，對各數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行邏輯控制，在此不再贅述。在上述實施例技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，為滿足多樣化的測量需求，可選的，數(shù)據(jù)采集模塊可包括但不限于以下一種或幾種:數(shù)字輸入/輸出(Digital Input/Output,簡稱DIO)模塊 111、數(shù)模轉(zhuǎn)換(Digital to Analog Converter，簡稱 DAC)模塊 112、模數(shù)轉(zhuǎn)換(Analogto Digital Converter,簡稱ADC)模塊113。在以下各可選的實現(xiàn)方式中，為提高測量的方便性:數(shù)字輸入/輸出模塊可包括多路(如16路等)數(shù)字輸入通道和多路(如16路等)數(shù)字輸出通道；和/或，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊可包括多路(如4路)同步模擬輸出通道；和/或，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的位數(shù)為24比特，采樣率為每秒4百萬次采樣，以滿足高速海量的數(shù)據(jù)采集需求，實現(xiàn)高速、高精度的數(shù)據(jù)采集。例如，在一種可選的實現(xiàn)方式中:數(shù)字輸入/輸出模塊111可配置為16入/16出或者8入/8出，數(shù)字輸入可兼容5V和3.3V TTL (Transistor-Transistor Logic)電平，數(shù)字輸出電平為5V TTL電平，最大速率為5MHz，單通道電流驅(qū)動能力為50mA ;和/或，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊112可包括4路同步模擬輸出通道，位數(shù)為16bit(比特)，刷新率最大為250KSPS(每秒千次采樣)，輸出量程為土 10V，單通道電流驅(qū)動能力為30mA，最大輸出電流為50mA，可以直接驅(qū)動小型的繼電器設(shè)備?？蛇x的，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊具有多路(如16路等)模擬信號輸入通道，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊113可包括輸入選擇單元1131、可編程增益放大器(Programmable Gain Amplifier,簡稱PGA)單元1132及模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1133。輸入選擇單元1131用于對多路模擬信號輸入通道進(jìn)行選通控制，可編程增益放大器單元1132用于放大由所述多模擬信號輸入通道輸入的模擬信號，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1133用于將放大后的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進(jìn)行輸出。如此設(shè)計可提高數(shù)據(jù)采集的方便性。可選的，還可建立將數(shù)字輸入/輸出模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(如輸入選擇模塊)之間依次的通信連接，三者通信連接的建立方式不受限制，例如可采用但不限于外部連線等方式建立上述三者之間依次的通信連接，如此設(shè)計可通過上述數(shù)字輸入/輸出模塊和/或數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊向主機(jī)側(cè)輸入信號，該信號可作為但不限于數(shù)據(jù)采集卡自校準(zhǔn)測試信號使用，由此提高了數(shù)據(jù)采集卡應(yīng)用的靈活性。[0049]上述技術(shù)方案中，電氣隔離的具體實現(xiàn)方式不受限制。為了便于實現(xiàn)待測量系統(tǒng)偵_主機(jī)側(cè)的電源隔離和信號隔離，可選的，電氣隔離模塊14包括:電源隔離模塊141和信號隔離模塊142。電源隔離模塊141分別與從邏輯控制模塊和主邏輯控制模塊連接、用于進(jìn)行電源隔離，如用于在待測量系統(tǒng)側(cè)和主機(jī)側(cè)之間進(jìn)行電源隔離。信號隔離模塊142分別與所述從邏輯控制模塊和所述主邏輯控制模塊連接、用于進(jìn)行信號隔離，如用于在待測量系統(tǒng)側(cè)和主機(jī)側(cè)之間進(jìn)行信號隔離，以避免引入如待測量系統(tǒng)的共模電壓等干擾。上述信號隔離的方式可基于但不限于磁隔離、光耦隔離、光電隔離等手段進(jìn)行，例如:信號隔離模塊可為但不限于:隔離芯片、磁隔離器、光耦隔離器或者光電隔離器?？蛇x的，上述從邏輯控制模塊和主邏輯控制模塊可基于現(xiàn)場可編輯邏輯門陣列(Field — Programmable Gate Array, FPGA)實現(xiàn),如從邏輯控制模塊可為從FPGA模塊,主邏輯控制模塊可為主FPGA模塊，由此降低邏輯控制實現(xiàn)的成本?？蛇x的，所述總線橋模塊可為但不限于外設(shè)部件互連標(biāo)準(zhǔn)(PeripheralComponent Interconnect,簡稱PCI)橋芯片，上位機(jī)總線可為但不限于外圍設(shè)備互連總線在儀器領(lǐng)域的功能擴(kuò)充(PCI extension for instrument,簡稱PXI)總線，以實現(xiàn)多功能數(shù)據(jù)采集卡與PXI主機(jī)之間的通信，滿足航空、航天等工業(yè)測試的應(yīng)用需求。在本實用新型上述各實施例中，實施例的序號僅僅便于描述，不代表實施例的優(yōu)劣。對各個實施例的描述都各有側(cè)重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關(guān)描述。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括:只讀存儲器(Read-Only Memory,簡稱 ROM)、隨機(jī)存取存儲器(Random Access Memory,簡稱 RAM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。在本實用新型的裝置和方法等實施例中，顯然，各部件或各步驟是可以分解、組合和/或分解后重新組合的。這些分解和/或重新組合應(yīng)視為本實用新型的等效方案。同時，在上面對本實用新型具體實施例的描述中，針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特征。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，術(shù)語“包括/包含”在本文使用時指特征、要素、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、要素、步驟或組件的存在或附加。最后應(yīng)說明的是:雖然以上已經(jīng)詳細(xì)說明了本實用新型及其優(yōu)點，但是應(yīng)當(dāng)理解在不超出由所附的權(quán)利要求所限定的本實用新型的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變、替代和變換。而且，本實用新型的范圍不僅限于說明書所描述的過程、設(shè)備、手段、方法和步驟的具體實施例。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員從本實用新型的公開內(nèi)容將容易理解，根據(jù)本實用新型可以使用執(zhí)行與在此所述的相應(yīng)實施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結(jié)果的、現(xiàn)有和將來要被開發(fā)的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權(quán)利要求旨在在它們的范圍內(nèi)包括這樣的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。
權(quán)利要求1.一種多功能數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于，包括: 多個數(shù)據(jù)采集模塊，分別用于對待測量系統(tǒng)進(jìn)行不同類型的數(shù)據(jù)采集和/或輸出； 邏輯控制模塊，與各所述數(shù)據(jù)采集模塊連接，用于對各所述數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行邏輯控制； 總線橋模塊，與所述邏輯控制模塊連接，用于實現(xiàn)邏輯控制模塊與上位機(jī)總線之間的通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的多功能數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于，所述邏輯控制模塊包括: 觸發(fā)器，用于獲取第一觸發(fā)信號和/或第二觸發(fā)信號； 第一處理器，分別與所述數(shù)據(jù)采集模塊、所述觸發(fā)器和所述總線橋模塊連接，用于接收所述觸發(fā)器發(fā)送的第一觸發(fā)信號，對與所述第一觸發(fā)信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集控制，并將采集的第一數(shù)據(jù)經(jīng)所述總線橋模塊發(fā)送至所述上位機(jī)總線； 第二處理器，分別與所述總線橋模塊、所述數(shù)據(jù)采集模塊和所述觸發(fā)器連接，用于經(jīng)所述總線橋模塊接收來自所述上位機(jī)總線的第二數(shù)據(jù)，接收所述觸發(fā)器發(fā)送的第二觸發(fā)信號，并對所述第二觸發(fā)信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于，還包括:面板接口模塊，與所述觸發(fā)器連接，用于向所述觸發(fā)器輸入所述第一觸發(fā)信號和/或第二觸發(fā)信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的多功能數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于，所述邏輯控制模塊還包括: 第一存儲控制器和第一存儲器；所述第一存儲控制器分別與所述第一處理器、所述第一存儲器和所述總線橋模塊連接，用于將所述第一處理器輸出的第一數(shù)據(jù)存儲至所述第一存儲器、并將所述第一存儲器存儲的第一數(shù)據(jù)經(jīng)所述總線橋模塊分次批量發(fā)送至所述上位機(jī)總線； 和/或， 第二存儲控制器和第二存儲器；所述第二存儲控制器分別與所述第二處理器、所述第二存儲器和所述總線橋模塊連接，用于將經(jīng)所述總線橋模塊接收的第二數(shù)據(jù)存儲至所述第二存儲器、并將所述第二存儲器存儲的第二數(shù)據(jù)分次批量發(fā)送至所述第二處理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于，所述邏輯控制模塊還包括: 與所述第一存儲控制器連接的第一緩存器，所述第一緩存器用于在所述第一存儲控制器的控制下緩存所述第一處理器輸出的第一數(shù)據(jù)、并將其緩存的第一數(shù)據(jù)經(jīng)所述第一存儲控制器分次批量發(fā)送至所述第一存儲器； 和/或， 與所述第二存儲控制器連接的第二緩存器，所述第二緩存器用于在所述第二存儲控制器的控制下緩存經(jīng)所述總線橋模塊接收的第二數(shù)據(jù)、并將其緩存的第二數(shù)據(jù)經(jīng)所述第二存儲控制器分次批量發(fā)送至所述第二處理器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于，所述多個數(shù)據(jù)采集模塊包括以下至少兩個模塊:數(shù)字輸入/輸出模塊，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，計數(shù)功能模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多功能數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于，所述數(shù)字輸入/輸出模塊、所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊依次通信連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的多功能數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于，所述邏輯控制模塊為FPGA模塊； 和/或， 所述 總線橋模塊為PCI橋芯片； 和/或， 所述數(shù)字輸入/輸出模塊包括多路數(shù)字輸入通道和多路數(shù)字輸出通道； 和/或， 所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊包括多路同步模擬輸出通道； 和/或， 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的位數(shù)為24比特，采樣率為每秒4百萬次采樣；或者，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊具有多路模擬信號輸入通道，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊包括輸入選擇單元、可編程增益放大器單元、及模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述輸入選擇單元用于對所述多路模擬信號輸入通道進(jìn)行選通控制，所述可編程增益放大器單元用于放大由所述多路模擬信號輸入通道輸入的模擬信號，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元用于將放大后的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進(jìn)行輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于，所述邏輯控制模塊包括: 與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接、用于對所述數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行邏輯控制的從邏輯控制模塊； 用于與所述從邏輯控制模塊以及上位機(jī)總線進(jìn)行通信的主邏輯控制模塊； 所述從邏輯控制模塊和所述主邏輯控制模塊之間連接有用于進(jìn)行電氣隔離的電氣隔離模塊； 所述主邏輯控制模塊還與所述總線橋模塊連接，用于實現(xiàn)所述主邏輯控制模塊與所述上位機(jī)總線之間的通信。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的多功能數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于，所述觸發(fā)器包括以下一種或幾種:數(shù)字觸發(fā)器、模擬觸發(fā)器、計數(shù)觸發(fā)器。
專利摘要本實用新型提供了一種多功能數(shù)據(jù)采集卡，包括多個數(shù)據(jù)采集模塊，分別用于對待測量系統(tǒng)進(jìn)行不同類型的數(shù)據(jù)采集和/或輸出；邏輯控制模塊，與各所述數(shù)據(jù)采集模塊連接，用于對各所述數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行邏輯控制；總線橋模塊，與所述邏輯控制模塊連接，用于實現(xiàn)邏輯控制模塊與上位機(jī)總線之間的通信。本實用新型在單個數(shù)據(jù)采集卡上實現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)采集的多種功能，既減少了相關(guān)測量系統(tǒng)應(yīng)用的設(shè)備數(shù)，也節(jié)省了測量系統(tǒng)的插槽空間，降低了成本。
文檔編號G06F17/40GK203038273SQ20122062407
公開日2013年7月3日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者馬恩云, 趙永杰, 張斌, 朱良, 孫嫻, 許文靚, 段偉亮 申請人:北京泛華恒興科技有限公司