基于PC104總線(xiàn)的實(shí)時(shí)信號(hào)采集處理系統(tǒng)

摘 要： 為了滿(mǎn)足外場(chǎng)裝備檢測(cè)裝置的便攜化和信號(hào)采集的實(shí)時(shí)化要求，基于PC104總線(xiàn)的高效數(shù)據(jù)傳輸特點(diǎn)，采用了上位機(jī)控制板和信號(hào)采集板相結(jié)合的嵌入式系統(tǒng)搭建方法，在信號(hào)采集板中通過(guò)FPGA控制邏輯實(shí)現(xiàn)了多通道開(kāi)關(guān)、信號(hào)調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換器的配置，并把采集的信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)控制板進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。應(yīng)用結(jié)果表明，該實(shí)時(shí)信號(hào)采集處理系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，具有較高的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞： PC104； FPGA； 數(shù)據(jù)采集； 嵌入式系統(tǒng)； 邏輯控制

中圖分類(lèi)號(hào)： TN911?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）10?0150?03

0 引 言

PC104是嵌入式工控機(jī)的一種，其外部總線(xiàn)接口為PC104總線(xiàn)。使用堆疊的方式可以將多個(gè)PC104主板結(jié)合到一起，并通過(guò)螺栓固定，保證系統(tǒng)的牢固可靠，應(yīng)對(duì)惡劣的使用環(huán)境。由于PC104具有功耗低，體積小，擴(kuò)展性高，功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)，其已經(jīng)在航空航天、軍用武器裝備、工業(yè)控制等領(lǐng)域得到了廣泛的使用[1?2]。

在對(duì)武器裝備進(jìn)行測(cè)試維護(hù)時(shí)，經(jīng)常需要對(duì)設(shè)備中的各類(lèi)模擬信號(hào)進(jìn)行分析，從而對(duì)武器系統(tǒng)的運(yùn)行情況做出判斷。目前常見(jiàn)的測(cè)試設(shè)備往往實(shí)時(shí)性不高，無(wú)法更多地進(jìn)行人機(jī)交互。同時(shí)由于測(cè)試設(shè)備體積過(guò)于龐大，并不方便在外場(chǎng)對(duì)武器裝備進(jìn)行直接的測(cè)試和維護(hù)。隨著現(xiàn)階段軍用裝備外場(chǎng)測(cè)試的信息化程度逐漸提高，迫切需要研制出體積小、結(jié)構(gòu)緊湊的便攜式實(shí)時(shí)測(cè)試設(shè)備[3]。

目前主流的實(shí)時(shí)信號(hào)采集方式是通過(guò)高速A/D轉(zhuǎn)換器件來(lái)完成的，其優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)精度高，實(shí)時(shí)的信號(hào)采集帶來(lái)了大量的數(shù)據(jù)需要處理，對(duì)后端的信號(hào)處理系統(tǒng)提出了較高的要求。……