一种通用数据采集系统的设计方案.pdf

一种通用数据采集系统的设计方案 基于 NI 公司的智能 FPGA 板卡以及图形化编程软件 LabVIEW, 本文提 出了一种通用数据采集系统的设计方案。该方案中所设计的系统与传统的数据 采集系统相比结构简单、开发周期短、可靠性高、实时性好，并且对于不同应 用场合，在 FPGA 逻辑单元足够多的情况下可以很简便地依据实际情况对其做 相应调整，具有较强的通用性。 0 引言 数据采集是信号分析和处理的重要环节，在导弹半实物仿真过程中快速 可靠的实验数据为提高仿真精度发挥着重要的作用。传统的数据采集系统各种 数字、模拟信号相互交织，相应的外围电路庞大，接口复杂，要占用较大的电 路板空间，无法满足系统的小型化要求，同时硬件成本也很高。当系统性能指 标发生变化时，相应的功能电路和与之对应的隔离、滤波等电路以及相关程序 都要改变。这种牵一发而动全身的结构导致系统的可扩展性比较低，系统的通 用性比较差。另一方面，早期数据采集系统多是基于复杂可编程逻辑器件 (CPLD) 设计的，数据的采样速度和精度都不是很高。 随着集成电路技术的发展， NI 公司的 FPGA 板卡以其 IO 引脚多、片内 资源丰富、结构灵活、具有嵌入式控制器的特点获得了越来越多的应用，其纳 秒级的速度可以较大地提高数据采样的速度和精度。因此，基于 NI 公司 FPGA 板卡的数据采集系统和传统的数据采集系统相比更能实时、快速地监测信号量 的变化。而且该系统结构简单、开发周期短、可靠性高、实时性好，能够完成 导弹半实物仿真的数据采集任务，具有较强的通用性。 1 系统方案设计 设计该数据采集系统的主要目的是在导弹半实物仿真系统中采集导弹的