基于PXI高速多通道AD采集卡的設計

伍 偉，劉亞斌，張秀磊

（北京航空航天大學 北京 100191）

基于PXI高速多通道AD采集卡的設計

伍 偉，劉亞斌，張秀磊

（北京航空航天大學 北京 100191）

為了實現高采樣率、高精度的數據采集系統，介紹了一種基于FPGA和PXI總線的高速、4通道的并行數據采集系統的結構及實現。采用CycloneⅢ系列的EP3C40F484C8N作為控制器，ADI公司的AD9248作為模數轉換器（ADC），PXI總線傳輸數據。設計了數據采集系統的硬件電路，包括4路AD采集電路，FPGA控制電路，PXI接口電路等，實現了對4路AD信號的并行采集。實際應用表明，該系統集成度高，抗干擾能力強，采集精確，性價比良好，達到了設計要求。

高速并行數據采集；FPGA；PXI；ADC

隨著微電子技術的不斷發展，數據采集系統在通信、網絡、雷達系統等領域得到了廣泛應用，由模擬系統向數字系統轉變，A/D轉換的多路擴展、高精度、低成本實時性顯著等特點在ADC系統中越來越重要[1]。對于高速（采樣速率≥1 MSPS）、高精度、多通道的數據采集問題要么難以實現，要么成本高，從而得到普遍應用比較困難。一般的信號采集系統，通常由單片機和DSP對A/D轉換進行控制，單片機一般適用于低速數據中。DSP有高速的數據處理能力，而且接口靈活，通信能力強，在許多實際系統中得到應用，但是DSP存在易受干擾的弱點，而FPGA可以克服上述單片機跟DSP的缺點[2]，FPGA內部可嵌軟核，增強系統的數據處理能力；FPGA還具有時鐘頻率高、運行速度快、編程配置靈活、功耗低、設計費用低等諸多優勢。FPGA集采樣控制、數據處理、緩存、傳輸于一身，大大提高了系統的可靠性，降低了成本。……