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pk10赛车开奖 > 新闻中心 > 详解选用PCIE高速采集卡的几项技术要点
详解选用PCIE高速采集卡的几项技术要点
发布时间:2019-03-08   点击次数:496次
  PCIE高速采集卡的选型过程中,采样率、带宽、分辨率、时钟精度、触发精度等为基本的考虑因素,除了这些因素以外,还要考虑PCIE高速采集卡的板卡接口、采集模式、特殊固件功能、定制开发选项等关键判别要素。本文将参照阿尔泰科技的多通道,2GS/sPCIE高速采集卡,对以上关键判别要素在高速采集卡选型过程中起到的特殊作用进行简单的介绍。
  1,针对不同的交流或直流信号,要选取PCIE高速采集卡不同的模拟前端,AC耦合orDC耦合?
  AC耦合:
  本处的AC模拟前端集成了过压保护和DC-offset软件程控功能。当频率高于300MHz(近似界限)时,利用AC耦合模拟前端会得到更好的线性效果。AC耦合模拟前端也有好的噪声性能,需要注意的一点是,当信号频率低于30MHz时,不建议使用AC耦合模拟前端选项。
  DC耦合:
  本处的DC耦合模拟前端集成了过压保护和DC-offset软件程控功能,还有一个噪声抑制抗混叠滤波器。在脉冲信号系统中,利用高电压探测器驱动输入的超压保护功能是极为关键的,降低了意外放电等对PCIE高速采集卡造成的损坏。DC耦合模拟前端建议使用在线性度低于300MHz(近似界限)处。
  可变增益选项:
  例如PCIE高速采集卡ADQ14DC版本,可配置为软件控制可变增益,图中的DC-offset是依据输入信号实时调整变化的。
  2,充分利用PCIE高速采集卡的不同采集模式,能够实现对PCIE高速采集卡软硬件资源的充分利用,达到想要的采集效果。
  例如,触发的数据流模式(triggeredstreaming)适合大化的利用数据传输到主机的速度,多段记录模式(multirecordmode)适合大量数据的实时采集。
  3,对于某些特定的应用,往往需要PCIE高速采集卡本身具备数字平均、波形检测等固件选项,这些功能往往可以达到采集效果好、用户使用方便的效果。
  a,数据采集固件
  该固件支持上面提到的多个采集模式,外部、内部、软件、电平触发以及内部、外部时钟参考(ADX在交织模块内)。
  b,时域设置固件
  这个固件用于同步重复事件的时域分析,对噪声应用了高级非线性辨别阈值算法,同时具备对重复时间的实时累计的波形平均功能,提升了信号的SNR。波形平均功能可实现多1M采样点的应用计算。DBS算法模块用于获得稳定的时间基线。
  c,脉冲数据采集固件
  这个固件非常适合采集随机事件,每通道设置独立的触发,触发电压为用户定义值或自适应的滤波数据。记录长度是依据随机事件长度动态变化的。零点抑制的数据压缩方法节省硬盘空间。
  FIFO模式下,在数据传到主机前,DRAM的2Gbyte空间用为采集事件的板上buffer。
  d,软件无线电固件
  本固件应用了软件无线电功能,包括数字下变频(DDC)和抽取模块,数据抽取后适于以数据流的模式传到主机。
  4,特征增强功能
  a,通过FPGA开发包开发实时定制信号处理固件
  通过利用FPGA开发包,用户可以开发一些特殊的定制信号处理固件,以适应更为特殊的应用场景。
  b,利用GPIO连接外部设备
  通用目的数字输入和输出(GPIO)选项可提供双向数字信号,接口每针的方向都可以独立设置,信号电平为3.3VCMOS或LVDS.信号通过API的读和写命令存取对应的寄存器。针的方向也由软件设置。启动时,所有针都为默认值。利用开发包,GPIO也可以存取到FPGA与数据流实时交互。
  可变增益选项,-VG,也包括-GPIO选项。另外,一个定制的GPIO扩展卡也可以通过该端口与PCIE高速采集卡互联。
  5,数据接口选项
  a,独立运行选项:USB3.0接口
  超快速的USB3.0接口致力于独立式的运行模式,使得PCIE高速采集卡与检测器而非主机物理的集成在一起,这使得检测器与PCIE高速采集卡之间的线缆可以更短,保证了信号质量。
  集成了USB3.0接口的PCIE高速采集卡,可以非常容易与任何计算机连接。持续的数据率可达200MBytes/s,结合板上信号处理功能,是可选的高效解决方案。
  b,模块化选项:cPCIe/PXIe
  cPCIe/PXIe的接口可集成到模块化工具或大规模采集系统的机箱内,使用多部件同步功能,可搭建多通道系统。
  使用点对点的数据流技术,高可以3.2GBytes/s的速率将数据传输到硬盘或者外加FPGA卡(ADQDSP).在一个PXIe机箱内,背板的参考时钟可用于PCIE高速采集卡的参考时钟。
  c,系统集成选项:PCIe接口
  PCIE高速采集卡的接口适合与主机(PC)结合,高速的PCIe接口可实现高3.2GBytes/s.的数据传输率,当需要PCIE高速采集卡和大型计算结合时,如PC需要装载GPU和PCIE高速采集卡时,PCIe接口集成方案是为理想的选择。板卡的半长尺寸也有利于紧凑型解决方案的实现。
  d,大规模集成选项:Micro-TCA.4
  Micro-TCA.4的接口可集成到模块化工具或大规模采集系统的机箱内,Micro-TCA.4卡装配有GPIO选项,是多通道采集解决方案的合适选择。
  • 北京阿尔泰科技发展有限公司(yagerx.com)主营:PXI主板,CPCI控制器,模拟信号采集卡
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