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高速数据采集器系统组成
来源:高速数据采集系统高速数据采集系统www.xakltec.com 发布时间:2020年10月16日
高速数据采集系统广泛应用于军事、航天、航空、铁路、机械等诸多行业。区别于中速及低速数据采集系统,高速数据采集系统内部包含高速电路,电路系统1/3以上数字逻辑电路的时钟频率>=50MHz;对于并行采样系统,采样频率达到50MHz,并行8bit以上;对于串行采样系统,采样频率达到200MHz,目前广泛使用的高速数据采集系统采样频率一般在200KS/s~100MS/s,分辨率16bit~24bit。
高速数据采集系统一般分为数据采集数据处理两部分。

在数据采集时,必须以很高的速度采集数据。在数据处理时并不需要与数据采集同样高的速率进行。因此,高速数据采集需要有一个数据缓存单元,先将采集的数据有效的存储,然后根据系统需要进行数据处理。
高速数据采集系统通常由单片机、高速缓存、高速A/D转换器组成。
单片机
单片机,也称单片微型计算机。它是把中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/O)等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
高速缓存
高速缓存是关键部件,其构成方案有三种:
(1)高速SRAM切换方式。
 高速SRAM只有一套数据、地址和控制总线,可通过三态缓冲门分别接到A/D转换器和DSP上。当A/D采样时,SRAM由三态门切换到A/D转换器一侧,以使采样数据写入其中。当A/D采样结束后,SRAM再由三态门切换到DSP一侧以便DSP进行读写。这种方式的优点是SRAM可随机存取,同时较大容量的高速SRAM容易得到且价格适中,缺点是切换控制电路比较复杂,且只能由A/D转换器和DSP分时读写。
(2)先进先出(FIFO)方式。
 FIFO存储器就象数据管道一样,数据从管道的一头流入、从另一头流出,先进入的数据先流出。FIFO具有两套数据线而无地址线,可在其一端写操作而在另一端读操作,数据在其中顺序移动,因而能够达到很高的传输速度和效率,且由于省去了地址线而有利于PCB板布线。缺点是只能顺序读写数据,因而显得比较呆板,而且大容量的高速FIFO非常昂贵;
(3)双口RAM。
双口RAM具有两套独立的数据、地址和控制总线,因而可从两个端口同时读写而互不干扰,并可将采样数据从一个端口写入而由DSP从另一个端口读出。双口RAM也能达到很高的传输速度,并且具有随机存取的优点,缺点是大容量的高速双口RAM很难得且价格昂贵。
高速A/D转换器
高速A/D转换器常采用并行A/D转换器或并/串行A/D转换器,由电阻分压器、比较器、缓冲寄存器和编码器组成。