[發(fā)明專利]一種數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)采集卡的擴(kuò)展控制系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910189904.2
• 申請日: 2009-08-25
• 公開（公告）號: CN101645054A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊勇
• 申請（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38;G06F3/05
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 薛祥輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)傳輸與處理領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)采集卡的擴(kuò)展控制系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

目前，越來越多的工業(yè)控制、醫(yī)療、通訊、消費(fèi)等電子產(chǎn)品日趨智能化，以微處理器為核心的嵌入式系統(tǒng)得到日益廣泛的應(yīng)用，在很多應(yīng)用場景中，微處理器需要拾取周圍環(huán)境的一些信息或者指令，通過智能化的分析處理，最終輸出必要的控制信息。例如，用戶使用各類傳感器，來探測或感受外界的信號、物理?xiàng)l件(如光、熱、濕度)或化學(xué)組成等(如煙霧)，傳感器將這些信息轉(zhuǎn)換成一定格式的電信號，傳遞給微處理器進(jìn)行分析、處理，最后微處理器會根據(jù)這些信息數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)節(jié)或控制。

數(shù)據(jù)采集卡是指從傳感器或其它待測設(shè)備采集數(shù)字或模擬信號，并將其發(fā)送到微處理器進(jìn)行分析，處理的器件。這些數(shù)據(jù)采集卡一般都采用通用的總線接口與用戶電路通過總線相連，總線接口包括ISA、PCI、PC/104、PXI、CPCI、USB、火線(1394)、Compact?Flash等類型，總線通常分為并行總線和和串行總線，對于ISA、PCI等并行總線而言，連接的信號線很多，因此信號傳輸距離較短，且擴(kuò)展性不足；對于USB、1394等串行總線而言，允許較遠(yuǎn)的接入距離，使用方便，但是對用戶電路中的處理器能力及軟件系統(tǒng)的要求較高。

目前，市場上出現(xiàn)了一些具備RS232、RS485等串行接口的數(shù)據(jù)采集卡，能夠自動采集輸入數(shù)據(jù)信號后通過一定格式的通訊協(xié)議發(fā)送給用戶電路，并接收用戶電路的輸出數(shù)據(jù)信號的控制。然而這些數(shù)據(jù)采集卡存在以下弊端：首先，有些應(yīng)用場景并不具備RS232/RS485等串行接口，且軟件和物理?xiàng)l件難以支持；其次，軟件通訊和協(xié)議也對數(shù)據(jù)采集卡的使用造成一定的影響，不僅存在軟件升級和協(xié)議兼容等問題，數(shù)據(jù)采集卡還需要完成譯碼、校驗(yàn)等數(shù)據(jù)處理過程，因此其擴(kuò)展性和穩(wěn)定性都受到數(shù)據(jù)處理能力的制約，例如，如果通訊協(xié)議制定得很簡單，則需要配套的數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)芰Γ也缓线m惡劣環(huán)境下使用，擴(kuò)展性不足；如果通訊協(xié)議指定的較復(fù)雜，用戶難以對其進(jìn)行準(zhǔn)確地校驗(yàn)，因此使用不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種擴(kuò)展性強(qiáng)，穩(wěn)定性高的數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)采集卡的擴(kuò)展控制系統(tǒng)及其方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

提出一種數(shù)據(jù)采集卡的擴(kuò)展控制方法，用于對至少一個(gè)并聯(lián)設(shè)置的數(shù)據(jù)采集卡實(shí)施擴(kuò)展控制，包括以下步驟：為每個(gè)數(shù)據(jù)采集卡預(yù)設(shè)板卡地址，為所述數(shù)據(jù)采集卡中的每個(gè)數(shù)據(jù)通道預(yù)設(shè)通道地址；所述數(shù)據(jù)采集卡接收來自用戶電路的板卡節(jié)拍信號并生成對應(yīng)的板卡地址信號，所述數(shù)據(jù)采集卡將所述板卡地址信號與所述預(yù)設(shè)的板卡地址進(jìn)行比較，判斷所述數(shù)據(jù)采集卡是否被選通；如果所述數(shù)據(jù)采集卡被選通，則所述數(shù)據(jù)采集卡接收來自用戶電路的通道節(jié)拍信號并生成對應(yīng)的通道地址信號，所述數(shù)據(jù)采集卡將所述通道地址信號與所述預(yù)設(shè)的通道地址進(jìn)行比較后，選通所述通道地址信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)通道。

選通所述通道地址信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)通道之后，還包括以下步驟：所述數(shù)據(jù)采集卡將來自所述用戶電路的輸出數(shù)據(jù)信號發(fā)送至所述被選通的數(shù)據(jù)通道，或從所述被選通的數(shù)據(jù)通道采集輸入數(shù)據(jù)信號并將其發(fā)送至用戶電路。

所述輸入數(shù)據(jù)信號包括輸入數(shù)字信號和/或輸入模擬信號，所述輸出數(shù)據(jù)信號包括輸出數(shù)字信號和/或輸出模擬信號。

所述不同類型的輸入數(shù)據(jù)信號和輸出數(shù)據(jù)信號通過不同的線纜在總線中進(jìn)行傳輸，所述板卡節(jié)拍信號和通道節(jié)拍信號通過一根單獨(dú)的線纜在總線中進(jìn)行傳輸。

所述數(shù)據(jù)采集卡接收來自用戶電路的板卡節(jié)拍信號之前，還包括對所述板卡地址信號或通道地址信號進(jìn)行清零的步驟。

所述數(shù)據(jù)采集卡生成對應(yīng)的板卡地址信號之后，還包括對所述板卡地址信號進(jìn)行鎖存的步驟。

所述數(shù)據(jù)采集卡將來自所述用戶電路的輸出數(shù)據(jù)信號發(fā)送至所述被選通的數(shù)據(jù)通道的具體過程包括以下子步驟：a)所述被選通的數(shù)據(jù)采集卡接收無效的通道鎖存信號；b)所述被選通的數(shù)據(jù)采集卡接收來自所述用戶電路的輸出數(shù)據(jù)信號；c)所述被選通的數(shù)據(jù)采集卡接收有效的通道鎖存信號；d)所述被選通的數(shù)據(jù)采集卡接收無效的通道鎖存信號。

所述控制方法還包括：所述未被選通的數(shù)據(jù)采集卡暫停向用戶電路發(fā)送輸入數(shù)據(jù)信號，并暫停接收來自用戶單元的輸出數(shù)據(jù)信號。