[發明專利]多通道可配置隔離的掃描A/D模塊

有效

• 申請號: 201310533900.8
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103558787A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 孫超;劉玉奇;姜守達;丁雪靜
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.多通道可配置隔離的掃描A/D模塊，其特征在于，它包括第一128路矩陣開關電路、隔離電路、第二128路矩陣開關電路、AD采集電路和VXI總線；

所述第一128路矩陣開關電路有64路輸入端子和128輸出端子；

所述第二128路矩陣開關電路有128路輸入端子和64輸出端子；

第一128路矩陣開關電路的64路信號輸入端子用于輸入64路差分信號，

第一128路矩陣開關電路電路的128路信號輸出端子中的64路信號輸出端子分別與隔離電路的64路隔離輸入端子連接，隔離電路的64路隔離輸出端子和第一128路矩陣開關電路剩余的64路信號輸出端子分別與第二128路矩陣開關電路的128路信號輸入端子連接，第二128路矩陣開關電路的64路信號輸出端子與AD采集電路的64路采集信號輸入端子連接；

AD采集電路的采集信號輸出端與VXI總線連接。

2.根據權利要求1所述的多通道可配置隔離的掃描A/D模塊，其特征在于，AD采集電路包括DSP芯片、FIFO模塊、SDRAM模塊、寄存器組、傳送FIFO模塊、FLASH模塊、AD模塊、控制邏輯模塊、通道選擇模塊和64路濾波電路；

第二128路矩陣開關電路的64路信號輸出端子與64路濾波電路的64路濾波信號輸入端連接；

64路濾波電路的64路濾波信號輸出端與通道選擇模塊的64路濾波信號輸入端連接，

控制邏輯模塊的通道控制選擇信號輸出端與通道選擇模塊的通道控制選擇信號輸入端連接；

通道選擇模塊的模擬信號輸出端與AD模塊的模擬信號輸入端連接，

控制邏輯模塊的AD轉換控制信號輸出端與AD模塊的AD轉換控制信號輸入端連接；

AD模塊的數字信號輸出端與FIFO模塊的數字信號輸入端連接；

控制邏輯模塊的存儲控制信號輸出端與FIFO模塊的存儲控制信號輸入端連接；

FIFO模塊的存儲信號輸出端與DSP芯片的存儲信號輸入端連接；

DSP芯片的通道控制選擇信號輸出端與控制邏輯模塊的通道控制選擇信號輸入端連接；

FLASH模塊的隔離通道校準信號輸入輸出端與DSP芯片的隔離通道校準信號輸入輸出端連接；

DSP芯片的緩存信號輸入輸出端與SDRAM模塊的緩存信號輸入輸出端連接；

DSP芯片的FIFO數據輸出端與傳送FIFO模塊的FIFO數據輸入端連接；

傳送FIFO模塊FIFO數據輸出端與VXI總線連接；

寄存器組執行命令的信號輸入輸出端與DSP芯片的執行命令的信號輸入輸出端連接；

寄存器組的執行命令信號輸入輸出端與VXI總線連接。

3.根據權利要求1所述的多通道可配置隔離的掃描A/D模塊，其特征在于，所述控制邏輯模塊包括A/D掃描控制邏輯模塊和FIFO緩存控制邏輯模塊；

A/D掃描控制邏輯模塊，用于根據輸入信號選擇任意次序掃描方式或者順序掃描方式，并根據選擇的所述掃描方式進行通道掃描，且產生A/D采集時序，并將所述時序發送給AD模塊；

所述順序掃描方式為根據通道的順序依次掃描通道；

所述任意次序掃描方式為根據DSP芯片輸入的通道控制選擇的參數依次進行掃描通道；

FIFO緩存控制邏輯模塊，用于控制FIFO模塊存儲采集的數據，等待讀取命令，當接收到FIFO模塊存滿的信號時，輸出中斷信號給DSP芯片，并執行讀取FIFO模塊數據的命令。

4.根據權利要求2所述的多通道可配置隔離的掃描A/D模塊，其特征在于，DSP芯片包括主監控模塊、VXI命令服務模塊、數據存儲于管理模塊和中斷服務模塊；

主監控模塊，用于監聽其他各模塊自定義的命令和狀態，若接收到隔離通道校準參數，則將所述參數緩存到FLASH模塊；若接收到上位機的命令，則控制各模塊執行相應命令，并將各模塊執行命令后返回的狀態信號發送到上位機；

VXI命令服務模塊，用于執行硬件中斷命令；

數據存儲與管理模塊，用于對存儲在SDRAM模塊中的數據進行讀寫操作，

中斷服務模塊，用于當進入中斷時，讀取FIFO模塊中存儲的各通道采集信號，并對所述各通道采集信號進行校正，并將校正結果存儲到RAM中。

5.根據權利要求4所述的多通道可配置隔離的掃描A/D模塊，其特征在于，中斷服務模塊對所述各通道采集信號進行校正的方法為：

各通道校正后的被測電壓值TEMP(ad)=k*temp(ad)+b，

其中temp(ad)為讀取FIFO中的相應通道采集信號的值，k為測得的64路采樣信號的校正系數，b為測得的64路采樣信號的誤差偏移。