[實用新型]一種高速數(shù)據(jù)采集卡

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320735845.6
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN203535427U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王建新;周長春;張克君;李秀瀅;隋美麗;高獻偉;周玉坤;段曉毅;陳漢林
• 申請（專利權(quán)）人: 北京電子科技學院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，尤其涉及一種高速數(shù)據(jù)采集卡。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科學研究對數(shù)據(jù)采集要求的日益提高，在瞬態(tài)信號測量、圖像處理等測量中，需要進行高速采集數(shù)據(jù)。在生產(chǎn)過程中，應(yīng)用這一系統(tǒng)可以對生產(chǎn)現(xiàn)場的工藝參數(shù)進行采集、監(jiān)視和記錄，為提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本提供信息和手段。在科學研究中，應(yīng)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可獲得大量動態(tài)信息，是研究瞬間物理過程的有力工具，也是獲取科學奧秘的重要手段之一。

現(xiàn)在通用的高速數(shù)據(jù)采集卡一般多是PCI卡或ISA卡，存在以下缺點：安裝復雜，價格昂貴，受計算機插槽數(shù)量、地址、中斷資源限制，可擴展性差，抗電磁干擾性弱，最終導致采集的數(shù)據(jù)失真。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種高速數(shù)據(jù)采集卡，采用ARM7微控制器和USB2.0通信方式，在保證數(shù)據(jù)采集準確性的同時，提高數(shù)據(jù)采集速度及功能擴展性，降低硬件成本；通過USB與PC機互聯(lián)，保證數(shù)據(jù)采集的及時、有效。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種高速數(shù)據(jù)采集卡，包括：ARM7微控制器、AD主功能模塊、模擬DA模塊、PWM波形模塊、GPIO模塊（數(shù)字信號模塊）、JTAG模塊及USB模塊；該AD主功能模塊、模擬DA模塊、PWM波形模塊、GPIO模塊、JTAG模塊及USB模塊均與該ARM7微控制器連接；該ARM7微控制器用于對數(shù)據(jù)進行集中處理；該AD主功能模塊用于采集多路AD數(shù)據(jù)；該模擬DA模塊用于輸出指定大小的電壓值信號；該PWM波形模塊用于輸出PWM波；該GPIO模塊用于數(shù)字量的輸入輸出，讀取端口的電平信號高低，輸出并控制端口的電平信號，以及對數(shù)字脈沖進行簡單的信號處理；該JTAG模塊用于從PC機下載軟件（對數(shù)據(jù)采集卡進行后續(xù)的校準和維護，能夠進行再度的開發(fā)和利用）；該USB模塊用于設(shè)備（下位機）與PC機之間的USB2.0數(shù)據(jù)通信，使用應(yīng)用程序控制設(shè)備（下位機）實現(xiàn)具體功能。

作為本實用新型的進一步改進，該ARM7微控制器為LPC2148芯片；

作為本實用新型的進一步改進，該模擬DA模塊同時也能作為信號發(fā)生器使用，用于產(chǎn)生一定頻率的三角波、正弦波、方波及鋸齒波；

作為本實用新型的進一步改進，該PWM波形模塊輸出的PWM波具體為占空比可調(diào)、頻率可調(diào)的單邊沿六路PWM或雙邊沿三路PWM的方波；

作為本實用新型的進一步改進，該GPIO模塊包括DO輸出模塊和DI輸入模塊；該DO輸出模塊用于DO數(shù)字量的輸出，該DI輸入模塊用于DI數(shù)字量的讀取。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：通過提供了該一種高速數(shù)據(jù)采集卡，其在保證了數(shù)據(jù)采集準確性的同時，提高了數(shù)據(jù)采集速度及功能擴展性，降低了硬件成本；通過USB與PC機互聯(lián)，保證了數(shù)據(jù)采集的及時、有效。

附圖說明

圖1為本實用新型一種高速數(shù)據(jù)采集卡的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖所示的各實施方式對本實用新型進行詳細說明，但應(yīng)當說明的是，這些實施方式并非對本實用新型的限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)這些實施方式所作的功能、方法、或者結(jié)構(gòu)上的等效變換或替代，均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。

參圖1所示，圖1為本實用新型一種高速數(shù)據(jù)采集卡的結(jié)構(gòu)框圖。

在本實施方式中，一種高速數(shù)據(jù)采集卡，包括：ARM7微控制器、AD主功能模塊、模擬DA模塊、PWM波形模塊、GPIO模塊（數(shù)字信號模塊）、JTAG模塊及USB模塊；該AD主功能模塊、模擬DA模塊、PWM波形模塊、GPIO模塊、JTAG模塊及USB模塊均與該ARM7微控制器連接；該ARM7微控制器用于對數(shù)據(jù)進行集中處理；該AD主功能模塊用于采集多路AD數(shù)據(jù)；該模擬DA模塊用于輸出指定大小的電壓值信號；該PWM波形模塊用于輸出PWM波；該GPIO模塊用于數(shù)字量的輸入輸出，讀取端口的電平信號高低，輸出并控制端口的電平信號，以及對數(shù)字脈沖進行簡單的信號處理；該JTAG模塊用于從PC機下載軟件（對數(shù)據(jù)采集卡進行后續(xù)的校準和維護，能夠進行再度的開發(fā)和利用）；該USB模塊用于設(shè)備（下位機）與PC機之間的USB2.0數(shù)據(jù)通信，使用應(yīng)用程序控制設(shè)備（下位機）實現(xiàn)具體功能。

該ARM7微控制器為LPC2148芯片；

該模擬DA模塊同時也能作為信號發(fā)生器使用，用于產(chǎn)生一定頻率的三角波、正弦波、方波及鋸齒波。

該PWM波形模塊輸出的PWM波具體為占空比可調(diào)、頻率可調(diào)的單邊沿六路PWM或雙邊沿三路PWM的方波。