一種多路a/d轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)自動(dòng)對齊系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多路A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)自動(dòng)對齊系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常使用多個(gè)高速A/D轉(zhuǎn)換器對輸入信號進(jìn)行交織采樣而后將所有A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)據(jù)合并對齊的方式實(shí)現(xiàn)超高采樣率。當(dāng)前高速A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)輸出速率遠(yuǎn)高于現(xiàn)有數(shù)字邏輯處理器件時(shí)鐘頻率，對于接收數(shù)據(jù)均需以擴(kuò)充位寬方式降低數(shù)據(jù)速率進(jìn)行后續(xù)處理，而在輸出數(shù)據(jù)降速的過程中，會(huì)因邏輯器件PLL鎖定誤差導(dǎo)致各個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)錯(cuò)位，在后續(xù)處理中需要將降頻后的數(shù)據(jù)進(jìn)行對齊以保證所得采集數(shù)據(jù)的正確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種多路A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)自動(dòng)對齊系統(tǒng)，能夠?qū)Χ嗦稟/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換并降頻后的數(shù)據(jù)進(jìn)行對齊，不需要上位機(jī)的數(shù)據(jù)處理，簡化高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)難度。
[0004]本發(fā)明的一種多路A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)自動(dòng)對齊系統(tǒng)，對M個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器輸出的信號進(jìn)行對齊處理，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)對齊模塊、M個(gè)數(shù)據(jù)接收模塊和M個(gè)移位邏輯模塊；所述M個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端分別與M個(gè)數(shù)據(jù)接收模塊相連;M個(gè)數(shù)據(jù)接收模塊分別與M個(gè)移位邏輯模塊相連，M個(gè)移位邏輯模塊均接到數(shù)據(jù)對齊模塊；M個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器的控制端與所述數(shù)據(jù)對齊模塊相連；
[0005]所述M個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器在同一時(shí)刻連續(xù)輸出測試波形數(shù)據(jù)；
[0006]所述M個(gè)數(shù)據(jù)接收模塊分別接收對應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換器輸出的測試波形數(shù)據(jù)，并以擴(kuò)充位寬方式降低數(shù)據(jù)速率；
[0007]所述每個(gè)移位邏輯模塊第一次從數(shù)據(jù)接收模塊接收降速后的測試波形數(shù)據(jù)后，直接將該測試波形數(shù)據(jù)發(fā)給數(shù)據(jù)對齊模塊；自第二次從數(shù)據(jù)接收模塊接收降速后的測試波形數(shù)據(jù)開始，根據(jù)從所述數(shù)據(jù)對齊模塊接收的偏移量對對應(yīng)的測試波形數(shù)據(jù)進(jìn)行移位，并把移位后的測試波形數(shù)據(jù)發(fā)給所述數(shù)據(jù)對齊模塊；
[0008]所述數(shù)據(jù)對齊模塊第一次從移位邏輯模塊接收測試波形數(shù)據(jù)后，分別確定從各移位邏輯模塊接收的測試波形數(shù)據(jù)中第一次出現(xiàn)與預(yù)存的特征值相等的數(shù)據(jù)點(diǎn)的時(shí)刻；所述特征值為從測試波形數(shù)據(jù)的一個(gè)波形周期內(nèi)選取的只出現(xiàn)一次的數(shù)據(jù)值；然后將當(dāng)前從移位邏輯模塊接收的第2至第M路測試波形數(shù)據(jù)中特征值第一次出現(xiàn)時(shí)刻與當(dāng)前第I路測試波形數(shù)據(jù)中的特征值第一次出現(xiàn)時(shí)刻求差值，將第i路測試波形數(shù)據(jù)對應(yīng)的差值作為偏移量送給第i個(gè)移位邏輯模塊，其中，i = 2，3，…，M ;
[0009]所述數(shù)據(jù)對齊模塊自第二次從移位邏輯模塊接收測試波形數(shù)據(jù)開始，分別確定從各移位邏輯模塊接收的測試波形數(shù)據(jù)中第一次出現(xiàn)與預(yù)存的特征值相等的數(shù)據(jù)點(diǎn)的時(shí)刻；然后將當(dāng)前從移位邏輯模塊接收的第2至第M路測試波形數(shù)據(jù)中特征值第一次出現(xiàn)時(shí)刻與當(dāng)前第I路測試波形數(shù)據(jù)中的特征值第一次出現(xiàn)時(shí)刻求差值，并判斷得到的M-1路差值是否均為O:
[0010]如果不是所有差值均為0，所述數(shù)據(jù)對齊模塊將第i路測試波形數(shù)據(jù)對應(yīng)的差值作為偏移量，并將本次求得的偏移量與上一次求得的偏移量的和值作為第i路測試波形數(shù)據(jù)的當(dāng)前的偏移量送給第i個(gè)移位邏輯模塊，其中，i = 2，3，...，Μ;
[0011]如果所有差值均為0，所述數(shù)據(jù)對齊模塊首先將第i路測試波形數(shù)據(jù)對應(yīng)的差值作為偏移量，并將本次求得的偏移量與上一次求得的偏移量的和值作為第i路測試波形數(shù)據(jù)的當(dāng)前的偏移量，其中，i = 2，3，...，M ;然后將各路測試波形數(shù)據(jù)對應(yīng)的當(dāng)前的偏移量作為移位邏輯模塊最終的偏移量發(fā)送給移位邏輯模塊，作為正常工作模式下使用的偏移量；同時(shí)，數(shù)據(jù)對齊模塊控制各路A/D轉(zhuǎn)換器接收模擬數(shù)字信號，進(jìn)入正常工作模式。
[0012]較佳的，所述特征值選擇在測試波形數(shù)據(jù)的波形跳變的位置。
[0013]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0014](I)本發(fā)明所提供的對齊系統(tǒng)利用A/D轉(zhuǎn)換器自帶的調(diào)試輸出模式配合數(shù)字邏輯處理器件內(nèi)部的固件程序即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的對齊，全過程不需要額外輸入特定信號，也不需要上位機(jī)對輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行額外處理，簡化了整個(gè)高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)難度。
[0015](2)本發(fā)明所提供的系統(tǒng)完全基于硬件邏輯器件自動(dòng)進(jìn)行，可在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)上電后短時(shí)間內(nèi)完成整個(gè)對齊操作，節(jié)省數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的初始化時(shí)間，提高系統(tǒng)整體啟動(dòng)速度。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的多路A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)自動(dòng)對齊系統(tǒng)的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0018]在多通道高數(shù)示波器采集系統(tǒng)中，若想在同樣的硬件條件下想獲得最大化的采樣速率則需要采取交織采樣的方式，即多通道的A/D轉(zhuǎn)換器共同對一個(gè)通道的輸入信號進(jìn)行采樣。此時(shí)需要對多個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器所輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行對齊操作。如圖1所示，本發(fā)明所涉及的主要電路硬件基礎(chǔ)包括:A/D轉(zhuǎn)換器和數(shù)字邏輯處理器。
[0019]本發(fā)明的一種多路A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)自動(dòng)對齊系統(tǒng)，對M個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器輸出的信號進(jìn)行對齊處理，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)對齊模塊、M個(gè)數(shù)據(jù)接收模塊和M個(gè)移位邏輯模塊；所述M個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端分別與M個(gè)數(shù)據(jù)接收模塊相連;M個(gè)數(shù)據(jù)接收模塊分別與M個(gè)移位邏輯模塊相連，M個(gè)移位邏輯模塊均接到數(shù)據(jù)對齊模塊；M個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器的控制端與所述數(shù)據(jù)對齊模塊相連；
[0020]所述M個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器在同一時(shí)刻連續(xù)輸出測試波形數(shù)據(jù)；
[0021]所述M個(gè)數(shù)據(jù)接收模塊分別接收對應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換器輸出的測試波形數(shù)據(jù)，并以擴(kuò)充位寬方式降低數(shù)據(jù)速率；
[0022]所述每個(gè)移位邏輯模塊第一次從數(shù)據(jù)接收模塊接收降速后的測試波形數(shù)據(jù)后，直接將該測試波形數(shù)據(jù)發(fā)給數(shù)據(jù)對齊模塊；自第二次從數(shù)據(jù)接收模塊接收降速后的測試波形數(shù)據(jù)開始，根據(jù)從所述數(shù)據(jù)對齊模塊接收的偏移量對對應(yīng)的測試波形數(shù)據(jù)進(jìn)行移位，并把移位后