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基于ad7864和dsp的4路数据采集系统 作者:西北工业大学航海学院 周明 赵俊渭 引言 在阵列信号处理中,往往需要对多个阵元同时进行采样,以保留接收到的各路信号之间的相位信息。对于一个四元十字阵,就需要对4路信号同时进行采样,以便在随后的处理中解算出各路信号之间的时延关系。在这个过程中,高速率和高精度的a/d转换就显得尤为重要,它直接影响着随后的数字处理结果的精度。ad7864是一种高速、低功耗、可以4通道同时采样的a/d转换器。它的主要特性有:高速12位a/d转换器;同时采样4个输入通道,并具有4个采样、保持放大器;0.35ms采样保持获取时间,每一个通道转换时间1.65ms;可以通过软件或者硬件的方法选取用于采样的通道;单电源供电(+5v);多个转换电压范围;具有高速并行接口,可以与处理器直接连接;低功耗,每通道功耗90mw;对于每一个模拟输入通道均有过压保护电路。ad7864
el格式的电路原理图,而且不容易出错,所以本核心板的原理图设计非常顺利。 pcb的设计由于s3c2410采用272引脚的bga封装,所以电路板的制作采用了6层电路板,从顶层到底层依次为元件层、地、布线层1、布线层2、地、底层。布线间距最小为5mil,最小线宽5mil, 过孔大小8/16mil,核心板全部采用手工布线完成。 底板的设计 底板主要由a/d电路、tft彩色屏接口、网络接口电路、触摸屏接口电路组成,各部分的电路如下面所述。 a/d芯片与cpu的接口 a/d芯片采用ad7864,ad7864是一种高速、低功耗、可以4通道同时采样的a/d转换器。它的主要特性有:高速12位a/d转换器;同时采样4个输入通道,并具有4个采样、保持放大器;0.35μs采样保持获取时间,每一个通道转换时间1.65μs;可以通过软件或者硬件的方法选取用于采样的通道;单电源供电(+5v);多个转换电压范围;具有高速并行接口,可以与处理器直接连接;低功耗,每通道功耗90mw;对于每一个模拟输入通道均有过压保护电路。ad7864 4通道同时工作时,最大采样率可以高达130khz。用了2片ad7864,
处理器dsp芯片得到了快速的发展和应用。它被广泛应用于通信系统、图形/图像处理、雷达声纳、医学信号处理等实时信号处理领域。 在声雷达系统中,发射机定向发出不同频率的声信号,随后接收不同距离上的回波信号,利用回波中频率的偏离可以测定风速、风向随高度的变化。系统的多通道采样数据量接近500k×32b/s,一帧时间(约2.7s)内要求处理1100兆条指令,其大数据量和要求实时处理的特性对信号采集处理系统的设计提出了很高的要求,本文介绍的基于美国模拟器件公司的dsp adsp-ts201s和adc ad7864的信号采集系统能够满足这些要求。 adsp-ts201s基本性能如下: ◇ 600mhz运行速度时,内核指令周期1.67ns ◇ 24m bits片上dram,分为6个4m bits块(128k words×32 bits) ◇ 片内双运算模块,每个都包含一个alu、一个乘法器、一个移位器和一个寄存器组 ◇ 双整数alu提供数据寻址和指针操作功能 ◇ 片内提供14通道dma、外部口、4个链路口、sdram控制器、可编程标志引脚、2个定时器 ◇ 片上仲裁系统可实现8个t
2 系统结构 本自动测试系统的结构框图见图1。系统的工作原理是:通过针床将待测信号导出,fpga 通过控制多路模拟开关将待测信号采集进来,将数据通过相应协议传送到pc 机,用自动测试软件测试各个信号是否正常。 由于待测信号的频率相差较大,有直流信号,也有频率高于103 mhz 的脉冲信号,以及在其间的多种频率的信号,因此本系统采用低频和高频2 组信号采样电路,来适应不同信号采集的需要。 1.3 主要芯片介绍 本系统中用到的主要芯片有:主芯片ep2s63,ad 采样芯片ad7864 和at84ad331。以下对这3 种芯片进行简要介绍: ep2s63 是altera 公司的strati 系列的fpga,该系列的fpga 采用先进的93 nm 生产工艺;将fpga 性能推向了新高度,该系列是业界最快、密度最高的fpga。ep2s63 拥有多达84个专用lvds 差分逻辑接收通道,每个lvds 通道数据传输速率最高达1 gb/s。其内部具有专门的高速数字锁相环电路,能够产生可供adc 电路使用的时钟信号。 ad7864 是一种较低速、低功耗、可以4 通道同时采样的
制电压和电流的瞬变,mosfet保护电路采用rcd吸收电路,用以减小器件的开关损耗。 ②取样电路:利用取样电阻(一般选用康铜丝),将流过负载的电流信号转化成可测的电压信号,经过隔离放大器、整流电路、滤波电路、采样保持器和a/d转换电路,将数字信号传送到cpld进行逻辑分析。 ③信号采集和调理电路:通过隔离放大器,将取样电阻的电压调节到a/d转换器的允许范围内,经过r-c低通滤波器滤除噪声信号后,送到a/d转换器的输入端。 ④a/d转换电路:采用12位的四通道a/d转换器ad7864,与cpld的接口主要有:a.数据输出线:与cpld的i/o口相连;b.控制线:转换启动信号(convst)、片选信号(cs)、通道选择信号(h/s sel和sl1~sl4)以及读写控制信号(rd/wr)等;c.状态线:busy信号和转换结束标志(eoc)等。 ⑤隔离电路:cpld为3v i/o供电和2.5v内核供电,因此采集的sspc状态信号和接收的电力mosfet控制信号都需要经过电平转换及电气隔离,但实际上要采用光耦隔离的方式进行。因为mosfet的控制信号需要较大的驱动电流,如果直接从
高速(1.65μs)12位模数转换器;4个并发采样输入;四个跟踪/保持放大器;跟踪/保持捕获时间为0.35μs;每个通道的转换时间为1.65μs;HW/SW选择通道顺序转换;单电源操作;选择输入范围:AD7864-1为±10V,±5V;AD7864-3为±2.5V;AD7864-2为0~2.5V,0~5V;高速并行接口允许接3V处理器;低功耗:90mW标准值;省电模式:20μW标准值;在模拟输入上进行过压保护
在阵列信号处理中,往往需要对多个阵元同时进行采样,以保留接收到的各路信号之间的相位信息。对于一个四元十字阵,就需要对4路信号同时进行采样,以便在随后的处理中解算出各路信号之间的时延关系。在这个过程中,高速率和高精度的a/d转换就显得尤为重要,它直接影响着随后的数字处理结果的精度。ad7864是一种高速、低功耗、可以4通道同时采样的a/d转换器。它的主要特性有:高速12位a/d转换器;同时采样4个输入通道,并具有4个采样、保持放大器;0.35ms采样保持获取时间,每一个通道转换时间1.65ms;可以通过软件或者硬件的方法选取用于采样的通道;单电源供电(+5v);多个转换电压范围;具有高速并行接口,可以与处理器直接连接;低功耗,每通道功耗90mw;对于每一个模拟输入通道均有过压保护电路。ad7864 4通道同时工作时,最大采样率可以高达130khz。 dsp与ad7864的接口电路 ad7864具有片内时钟、读写允许逻辑、多种通道选择方式以及内部精确的2.5v参考电压,这使得其与高速处理器的接口变得非常简单。考虑到实际工程中要求的工作电压、转换精度以及系统硬件设计的便利等因素,在硬件系统
回复:向高手求救,200m的采样率不用dsp还能咋样解决,不计成本用ad7864试试
可以使用ad7864,2路6通道并行12位高速ad(每路最高500k好像)感觉很适合作三相电力分析。
ad7864