一種基于PXI的高速數字化儀模塊的設計應用

　　PXI總線(xiàn)是NI公司在計算機外設總線(xiàn)PCI的基礎上實(shí)現的新一代儀器總線(xiàn)，已經(jīng)成為業(yè)界開(kāi)放式總線(xiàn)的標準，基于PXI總線(xiàn)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(gè)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(shí)現對高速A／D的控制以及高速數據處理和存儲，解決了長(cháng)時(shí)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(jīng)過(guò)信號調理通路進(jìn)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(jīng)過(guò)降速、抽取濾波等處理后，存儲到數據存儲單元SRAM中，并發(fā)出中斷信號，PXI主機響應中斷后經(jīng)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(guò)PXI總線(xiàn)發(fā)送控制命令，經(jīng)FPGA譯碼后實(shí)現對數據采集和調理通路控制。該數字化儀模塊為每個(gè)通道預留了4Mb的存儲容量，當組成PXI測試系統時(shí)，可以將數據寫(xiě)入計算機硬盤(pán)，實(shí)現更長(cháng)時(shí)間的記錄。兩個(gè)通道可以獨立工作，也可以相互關(guān)聯(lián)。采集方式可以有內觸發(fā)、外觸發(fā)、軟件觸發(fā)、通道觸發(fā)等多種模式。