文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212068
中文引用格式： 趙前，羅通頂，陳彥麗，等. 高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)核心器件國(guó)產(chǎn)化水平研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2022，48(5)：7-11，20.
英文引用格式： Zhao Qian，Luo Tongding，Chen Yanli，et al. Research of data acquisition instrument based on domestic key chip[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(5)：7-11，20.
0 引言
自然界或者人工產(chǎn)生模擬信號(hào)，比如聲音、光線、脈沖信號(hào)等，這些信號(hào)不能直接被數(shù)字系統(tǒng)識(shí)別并記錄，這時(shí)需要模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字碼，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理，人類就可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理，模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)起到了自然與人之間橋梁的作用。
模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)主要分為示波器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)兩類，在相同性能參數(shù)情況下，示波器有集成度高等特點(diǎn)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有可定制性強(qiáng)、數(shù)據(jù)在線處理能力強(qiáng)等特點(diǎn)。在高能物理、粒子物理實(shí)驗(yàn)、輻射探測(cè)等科學(xué)研究領(lǐng)域，測(cè)量系統(tǒng)需要滿足不同的物理需求，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)因可定制性強(qiáng)等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，首先模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)前置模擬電路進(jìn)行預(yù)處理，如單端輸入轉(zhuǎn)差分電路等，經(jīng)調(diào)理過(guò)的模擬信號(hào)進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog to Digital Converter，ADC)芯片進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，ADC輸出量化編碼至現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列(Field Programmable Gate Array，FPGA)芯片，當(dāng)ADC輸出的采樣數(shù)據(jù)率高于FPGA內(nèi)部邏輯資源的處理速率時(shí)，F(xiàn)PGA不能直接接收數(shù)據(jù)進(jìn)入其內(nèi)部邏輯資源，這時(shí)需要對(duì)ADC的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行接收轉(zhuǎn)換、延時(shí)調(diào)整和降速處理等操作，才能進(jìn)入FPGA內(nèi)部處理，再通過(guò)外部總線協(xié)議讀取DDR或FPGA內(nèi)部的緩存數(shù)據(jù)做在線數(shù)據(jù)分析或離線數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括一些外圍電路，比如前端模擬電路、時(shí)鐘電路、外觸發(fā)模塊及電源模塊等[1-4]。
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作者信息：
趙 前，羅通頂，陳彥麗，王 晶，呂宗璟，李海濤，張雁霞，阮林波
(西北核技術(shù)研究所 強(qiáng)脈沖輻射環(huán)境模擬與效應(yīng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安710024)
