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接口,总线,驱动相关技术文章PXI仪用模块的实现与针对EMC应采取的措施

介绍了PXI总线仪用模块的结构和特点,描述了低成本FPGA器件开发模块的各种功能。

重点描述了PXI仪用模块必须具有的PCI/PXI总线接口、精密时基和触发控制器的实现,最后探讨了PXI仪用模块针对EMC应采取的措施。实际应用表明所设计的PXI仪用模块完全符合PXI硬件规范,达到了设计要求。

PXI规范定义了一种功能强大的仪器平台,用于测量和自动化领域。PXI是基于CPCI平台、并附加仪器规范(如EMI/RFI、机械接口、冷却、触发、设备同步、软件接口等)所构成的仪用平台。测试系统的同步和控制是众多功能测试应用的先决条件,它们依赖于事件检测、激励/响应或相位相关,而PXI提供了满足这种要求所需的电气扩展信号,包括用于仪器同步的系统参考钟PXI_CLK10、PXI TRIG总线、时间非常精密的PXI_STAR触发总线以及用于相邻单板通信的局部总线。PXI仪用系统较GPIB、VXI等仪器系统具有较好的性价比,因而越来越多地被从事自动测试测量的工程技术人员选用或开发PXI仪器。如何设计符合PXI规范特别是仪用要求的PXI模块就成了关键。本文在PXI规范及PXI硬件规范的基础上,借助多通道高速数据采集模块的设计及其应用,揭示PXI仪用模块的设计需要的关键技术。

1、 PXI总线数据采集模块的结构

PXI总线四通道高速数据采集模块是高速、高精度的自动测试模块。整个采集模块从电路上可分为模拟信号调理及A/D转换、系统控制器、PCI总线接口等几个部分。系统控制器包括模拟信号的控制与设置、时基源控制、触发源设置、触发模式设置、采样控制、数据缓冲、数据存储、数据传输等。

PXI高速数据采集模块结构如图1所示。信号调理(Conditioning)及A/D转换部分决定了模拟信号采集的性能,时基控制电路为模块和其他PXI模块提供采样和同步基准钟,触发控制器用于接收或发送触发信号,数据缓冲和SDRAM控制器用于数据在板缓存,局部总线控制器用于主机与各控制器进行通信。各控制器均采用Verilog HDL实现。

其中,ADC选用AD9235-65,FPGA1、FPGA2分别选用ALTERA公司的EP1C6Q248和EP1C6Q144,在板数据缓存选用Microchip公司的MT48LC8M16A2。

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