一種基于PXI的高速數字化儀模塊的設計應用
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PXI總線是NI公司在計算機外設總線PCI的基礎上實現的新一代儀器總線，已經成為業界開放式總線的標準，基于PXI總線的數字化儀模塊是現代測試系統中重要的一種數據記錄與處理設備。設計一個雙通道12 bit／250 MHz采樣頻率的高速數字化儀模塊，以高性能FPGA器件為核心，實現對高速A／D的控制以及高速數據處理和存儲，解決了長時間高速記錄信號的測試難題。
1 系統工作原理
數字化儀模塊主要由前端信號調理通路、模數轉換電路、數據存儲單元、數據采集控制電路、PXI接口電路等部分組成，其原理框圖如圖l所示。
高速模擬信號首先經過信號調理通路進行放大、衰減等處理，將幅度調整到A／D轉換器允許輸入的電壓范圍內，并轉化成LVDS格式的差分信號，然后送到A／D轉換器；FPGA芯片接收A／D輸出的高速數據流，經過降速、抽取濾波等處理后，存儲到數據存儲單元SRAM中，并發出中斷信號，PXI主機響應中斷后經由FPGA將存儲在SRAM中的數據讀入主機內存，完成后續的數據處理和顯示。PXI主機通過PXI總線發送控制命令，經FPGA譯碼后實現對數據采集和調理通路控制。該數字化儀模塊為每個通道預留了4Mb的存儲容量，當組成PXI測試系統時，可以將數據寫入計算機硬盤，實現更長時間的記錄。兩個通道可以獨立工作，也可以相互關聯。采集方式可以有內觸發、外觸發、軟件觸發、通道觸發等多種模式。
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