[實用新型]一種基于FPGA的多通道同步數(shù)據(jù)采集電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020292831.1
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN211857231U
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設計）人: 楊慶德;項忠棟
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州歐賁科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 張學府

本實用新型涉及數(shù)據(jù)采集和檢測技術(shù)領域，公開了一種基于FPGA的多通道同步數(shù)據(jù)采集電路，包括FPGA芯片和多個ADC芯片，ADC芯片具有模擬量輸入管腳、數(shù)據(jù)輸出管腳、時鐘信號管腳和片選管腳，ADC芯片的所述數(shù)據(jù)輸出管腳、時鐘信號管腳和片選管腳電連接至所述FPGA芯片的I/O管腳；FPGA芯片內(nèi)部采用硬件編程語言實現(xiàn)了FMC接口，實現(xiàn)了多通道數(shù)據(jù)的傳送；并將多個ADC芯片的數(shù)據(jù)進行排序?qū)R通過FMC接口發(fā)送至主控制模塊。本實用新型采用了串行ADC芯片，節(jié)省了FPGA口線的數(shù)量，降低了電路板的拓撲復雜度；采用FPGA芯片保證多路信號的同步性。在FPGA內(nèi)部實現(xiàn)了FMC接口，實現(xiàn)了多通道數(shù)據(jù)的傳送。

技術(shù)領域

本實用新型涉及數(shù)據(jù)采集及檢測技術(shù)領域，特別是指一種基于FPGA的多通道同步數(shù)據(jù)采集電路。

背景技術(shù)

在數(shù)據(jù)檢測技術(shù)領域，同步數(shù)據(jù)采集是進行數(shù)據(jù)采集的一種重要手段。而在聲學檢測行業(yè)，多路信號的同步采集是實現(xiàn)聲源定位、相關(guān)性分析、聲學成像的必要手段。

實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)采集，目前主要存在兩個問題：1、時鐘信號必須嚴格同步；2、所有的數(shù)據(jù)口線不能像總線那樣分時復用，必須保持相對獨立。如果單個通道用N條線的話，那么M個通道，總共需要N*M個通道。如果采用并口的ADC采集芯片，電路拓撲結(jié)構(gòu)將會變得非常復雜。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提出一種基于FPGA的多通道同步數(shù)據(jù)采集電路。電路拓撲結(jié)構(gòu)簡單且保證了同步數(shù)據(jù)采集中的時鐘嚴格同步。

本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種基于FPGA的多通道同步數(shù)據(jù)采集電路，包括FPGA芯片和多個ADC芯片，所述ADC芯片具有模擬量輸入管腳、數(shù)據(jù)輸出管腳、時鐘信號管腳和片選管腳，所述模擬量輸入管腳用于采集模擬量數(shù)據(jù)，多個所述ADC芯片的所述數(shù)據(jù)輸出管腳、時鐘信號管腳和片選管腳分別電連接至所述FPGA芯片的I/O管腳；

所述FPGA芯片的時鐘管腳電連接有時鐘電路，所述FPGA芯片將多個所述ADC芯片的片選信號和時鐘輸入信號同步，所述FPGA芯片還具有一個FMC接口，所述FMC接口包括多位功能管腳和多位數(shù)據(jù)管腳，所述FPGA芯片將所述多個ADC芯片的數(shù)據(jù)進行排序?qū)R并通過所述數(shù)據(jù)管腳發(fā)送至主控制模塊。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述FPGA芯片采用現(xiàn)場可編程門陣列EP3C10E144C7。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述ADC芯片的型號為LTC2314ITS8-14。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述FMC接口包括6位功能管腳和16位數(shù)據(jù)管腳。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述時鐘電路輸出50MHz的時鐘信號。

本實用新型的有益效果在于：

1、采用了串行ADC芯片，節(jié)省了FPGA口線的數(shù)量，降低了電路板的拓撲復雜度；

2、采用FPGA芯片及其硬件編程語言實現(xiàn)了FPGA內(nèi)部的電氣連接，保證多路信號的同步性。

3、采用FPGA芯片及硬件編程語言對采集到的數(shù)據(jù)進行對齊、排序等一些簡單的處理。

4、采用FPGA芯片及硬件編程語言在FPGA內(nèi)部實現(xiàn)了FMC接口，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳送。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例的FGPA芯片的原理圖；

圖2為本實用新型實施例的ADC芯片的原理圖；