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超高速采集板卡 ——模/數轉換器

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模/數轉換器是整個數據采集系統的核心，它的性能直接限制系統的性能。要使設計的系統能滿足工作條件，首先要選對模/數轉換器。因此，有必要去了解模/數轉換器的發展狀況。

采樣方式：常見的采樣方式可分為“實時采樣”和“等效時間采樣”兩大類。

數據采集卡選型的步驟

1.明確應用需求

在選擇數據采集卡之前，必須分析應用需求，充分了解各種數據采集產品的特點、支持的開發平臺種類、運行的操作系統環境以及開發難度等，然后根據有關指標進行合理選擇。

2.選擇總線的考慮

應用較廣的包括PCI、PXI、USB、ISA等多種總線結構，不同的總線具有不同的傳輸速度、電氣特性、結構尺寸、配置過程等，用戶要根據自己所需的特性來選擇。

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同步多個ADC或高速數據采集卡

時鐘信號：前面板上的時鐘參考信號或通過PXI 背板提供一個通用的參考時鐘。這個共同的時鐘參考保證了同步的長期穩定性。

有三種情況:時鐘的同步是至關重要的:

1. 在單獨的通道上進行數據的獲取，時間戳用于測量單個脈沖的時間，并在通道之間進行比較。

2. 記錄非常長的記錄。(例如，時鐘頻率的1ppm偏差意味著在106的記錄結束時一個采樣點偏差)。

3. 連續的多個板流到PC上。如果不相鎖，數據速率會有所不同。

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數據采集卡應用于工業現場哪些地方

數據采集卡在應用時，數據采集系統置于被監控的設備處，通過傳感器對設備的電壓或者電流信號進行采樣、保持，并送入AD轉換器變成數字信號，然后將該信號送到FIFO中。當FIFO中存放的數據到了一定數目時，由ARM7從FIFO中讀出，然后通過ARM7的以太網接口或者RS232送給上位機。考慮到要監控的設備可能會很多，所以設計了多路采集通道，他們經過模擬開關后再進入AD轉換器。CPLD是整個系統的控制核心，他控制采集通道的切換、AD轉換器的啟停、轉換后的數據在FIFO中的存放地址發生器、產生中斷請求以通知ARM7讀取存放在FIFO中的數據等。 運行時的數據并送給PC機，通過運行在PC機上的特定軟件對這些數據進行分析，以此判斷當前運行設備的狀況，進而采取相應措施。當前常用的數據采集裝置，在其系統軟件設計中，多采用單任務順序機制。這樣就存在系統安全性差的問題。這對于穩定性、實時性要求很高的數據采集裝置來說是不允許的，因此有必要引入嵌入式操作系統。

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