VXI总线A24/D16连续数据采集模块设计

论文摘要

VXI总线的出现和推广,标志着测试和仪器系统进入了一个崭新的阶段。VXI数据采集模块是组建测试系统的重要组成部分。VXI总线接口电路若采用A16/D16方式,则系统分配给每个模块的寄存器地址空间只有64个字节,对于连续数据采集系统来说,需要更多的地址空间来解决数据的大容量存储,当然可采用FIFO作为数据缓冲器,这样就增加了系统成本。针对以上情况,本文设计了VXI总线A24/D16连续数据采集模块。本文采用VXI总线技术、数据采集技术、CPLD技术,实现了VXI总线A24/D16连续数据采集模块的软、硬件设计。在硬件电路设计中,着重对VXI总线A24/D16寄存器基接口电路、数据采集控制电路、数据采集电路及数据存储电路的设计进行了讨论,给出了具体的设计方案和实现方法。在软件部分中设计了符合VPP规范的仪器驱动程序和软面板程序。最后对研制成功的模块进行验证,模块性能良好。测试结果表明:该模块可实现最高采样频率为500KHz的多路信号连续数据采集,且模块性能达到了预期指标。本模块的成功研制,在组建VXI测试系统方面具有重要的实际应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 虚拟仪器与VXI总线技术
• 1.1.1 虚拟仪器介绍
• 1.1.2 VXI总线简介
• 1.2 VXIbus数据采集研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 论文研究内容及意义
• 1.4 论文章节安排
• 第二章 数据采集技术概述
• 2.1 数据采集对象及意义
• 2.2 信号的采样、量化及采样保持
• 2.2.1 信号的采样
• 2.2.2 信号的量化
• 2.2.3 采样保持（S/H）
• 2.3 A/D转换器概述
• 2.4 本章小结
• 第三章 模块总体方案设计
• 3.1 模块整体功能及技术指标
• 3.2 模块总体方案确定
• 3.2.1 模块总体方案
• 3.2.2 各功能部分方案论证
• 3.2.3 CPLD在模块中的应用
• 3.3 本章小结
• 第四章 模块硬件电路设计
• 4.1 VXI接口电路设计
• 4.1.1 VXI模块识别与A16寄存器译码电路
• 4.1.2 A24寄存器译码电路
• 4.1.3 VXI模块寄存器组电路
• 4.1.4 VXI模块控制信号产生
• 4.1.5 VXI中断电路
• 4.2 模拟通道电路设计
• 4.2.1 信号调理电路
• 4.2.2 采样时钟产生电路
• 4.2.3 A/D转换电路
• 4.3 数据采集控制电路设计
• 4.3.1 ADC控制电路
• 4.3.2 SRAM控制电路
• 4.4 数据存储机制
• 4.5 PCB板设计
• 4.6 本章小结
• 第五章 模块功能调试及结果分析
• 5.1 确定系统体系结构
• 5.2 模块各部分功能调试
• 5.2.1 A16接口调试
• 5.2.2 模拟通道调试
• 5.2.3 ADC控制信号调试
• 5.2.4 SRAM控制信号调试
• 5.2.5 中断功能调试
• 5.3 模块整体功能调试及结果
• 5.4 本章小结
• 第六章 仪器驱动程序及软面板设计
• 6.1 虚拟仪器软件结构VISA
• 6.2 仪器驱动程序简介
• 6.2.1 仪器驱动程序概念
• 6.2.2 仪器驱动程序结构模型
• 6.3 仪器驱动程序设计
• 6.3.1 仪器驱动程序设计步骤
• 6.3.2 仪器驱动程序接口说明
• 6.4 软面板设计
• 6.5 本章小结
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者在攻读硕士期间的主要研究成果