[發明專利]B類LXI多功能數據采集儀

有效

• 申請號: 201110437016.5
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN102521958A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 郭恩全;劉學鋼;閆永勝;李小杰;林成文;苗勝
• 申請（專利權）人: 陜西海泰電子有限責任公司
• 主分類號: G08C19/00
• 分類號: G08C19/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 張倩

1.B類LXI多功能數據采集儀，其特征在于：包括B類LXI接口模塊、用于實現模擬采集、模擬量輸出、數字量輸入輸出的多功能數據采集儀功能模塊、LED指示模塊；

所述B類LXI接口模塊包括嵌入式處理器電路、IEEE?1588觸發管理電路、FLASH存儲電路、DDR動態存儲電路以及LAN接口通信電路；

嵌入式處理器電路是用于提供與控制計算機通訊的網絡接口，實現程序存儲和處理相關的LXI總線協議；

IEEE?1588觸發管理電路用于處理1588協議，管理1588相關觸發和提取時間戳；

FLASH存儲電路用于存儲系統數據和應用程序；

DDR動態存儲電路用于動態存儲過程數據，為應用程序的讀取、執行提供緩沖；

LAN接口通信電路提供與控制計算機通訊的硬件通路；

多功能數據采集儀功能模塊，包括FPGA單元(1)、PCI接口(2)、存儲器(3)以及輸入輸出單元；所述輸入輸出單元包括模擬輸入單元(41)；所述FPGA單元(1)與存儲器(3)連接，所述FPGA單元通過PCI接口(2)與PCI總線(5)連接，所述FPGA單元通過輸入輸出單元與IO接口(6)連接；所述模擬輸入單元(41)為分級放大電路；所述分級放大電路包括依次連接的三運放電路、多路切換電路和電平轉換電路(U55)；所述三運放電路用于實現輸入模擬信號的高阻抗和高共模抑制，其包括正輸入運放電路(U51B)、負輸入運放電路9U51A)和差分放大電路(U52)；所述多路切換電路用于實現多檔位信號的切換以及信號放大或縮小，其包括依次連接的前置跟隨器(U53)、多路器(U56)、多個并聯且阻值不同的切換電阻(R8～R14)以及后置放大電路(U54)；所述前置跟隨器(U53)用于避免多路器(U56)的導通電阻對增益的影響，所述多路器(U56)和切換電阻(R8～R14)實現檔位切換，所述后置放大電路(U54)用于將信號調整到規定的電壓范圍；所述電平轉換電路(U55)用于將多路切換電路放大或縮小后的正負電壓信號轉換成正電壓信號。

2.根據權利要求1所述的B類LXI多功能數據采集儀，其特征在于：

所述嵌入式處理器電路包括PowerPC處理器(U1)，所述PowerPC處理器(U1)包括內部總線接口(U1A)、DDR?SDRAM控制器接口(U1B)、本地總線接口(U1C)、網絡MAC接口(U1G)、主時鐘和IO口(U1D)，所述內部總線接口(U1A)與PCI接口(2)通信連接，所述DDR?SDRAM控制器接口(U1B)為DDR動態存儲電路提供地址、數據和控制鏈路；所述本地總線接口(U1C)為FLASH存儲電路提供接口，所述網絡MAC接口(U1G)提供兩路自適應網絡通路，第一路與LAN接口通信電路相連、第二路用于向IEEE?1588觸發管理電路提供IEEE?1588協議的PPS時鐘和I/O端口；所述主時鐘和IO口(U1D)中主時鐘用于為PowerPC處理器的時鐘輸入，IO口用于向IEEE?1588觸發管理電路提供觸發通路以及向LED指示模塊提供控制端口。

3.根據權利要求1或2所述的B類LXI多功能數據采集儀，其特征在于：

所述B類LXI接口模塊還包括用于實現GPIB/USB硬件通路的GPIB/USB接口電路，本地總線接口(U1C)還為GPIB接口電路提供接口，所述GPIB/USB接口電路與本地總線接口(U1C)連接。

4.根據權利要求3所述的B類LXI多功能數據采集儀，其特征在于：

所述IEEE?1588觸發管理電路包括可編程邏輯器件FPGA(U20)，所述可編程邏輯器件FPGA(U20)的LLD[0:7]數據線與PowerPC處理器(U1)的本地總線電路連接；所述可編程邏輯器件FP6A(U20)的F1588_IO與PowerPC處理器(U1)的IEEE1588?I/O端口連接；可編程邏輯器件FPGA(U20)輸出端與LAN接口電路的PPS秒脈沖F1588_CLKOUT管腳連接。