PXI总线A/D数据采集模块设计与实现

"基于PXI总线的A/D数据采集模块设计" 本文主要探讨了基于PXI总线的A/D数据采集模块的设计与实现，旨在克服传统ISA总线速度慢、实时性不足的问题，同时利用PCI/CPCI总线的高速传输优势，适应多种高速信号采集的需求。设计中，通过PCI9052桥接芯片将ISA插卡信号转换到CPCI总线上，使得原有的ISA设备能够在PXI测试系统中得以应用。 A/D数据采集是数字信号处理的关键步骤，对于瞬态信号、雷达信号和图像信号等高速信号，要求采集速度通常在2MB/s至80MB/s之间。传统的ISA总线因其传输速率限制，无法满足这种实时传输需求。相比之下，PCI/CPCI总线提供了33MHz/32bit的带宽，理论上可实现132MB/s的数据传输率，但由于缺乏同步机制，不适用于需要多设备同步工作的场合。 PXI（PCI Extensions for Instrumentation）总线作为一种针对仪器系统的开放标准，结合了PCI的电气特性和CompactPCI的坚固、模块化特点。它增加了触发总线、参考时钟、星形触发总线和局部总线，以满足精确定时、同步和高速通信的需求，特别适用于测试、测量和自动化系统。 在设计中，利用PCI9052桥接芯片，实现了ISA插卡与CPCI总线的互连，这样ISA插卡的功能可以被集成到PXI测试系统中。CPLD（复杂可编程逻辑器件）扮演了重要角色，它能实时响应零槽控制器的触发信号，确保数据采集的精确同步。 PXI总线的规范包括了PCI的电气特性，提供高达132MB/s至528MB/s的数据传输速率，并且在软件层面与PCI完全兼容，确保了系统的兼容性和扩展性。同时，PXI沿用了CompactPCI的机械结构，确保了系统的耐用性和连接可靠性。 基于PXI总线的A/D数据采集模块通过创新设计，实现了ISA插卡在高速、同步环境下的数据采集，克服了传统ISA总线的局限性，同时也充分利用了PCI/CPCI总线的高速优势，为测试测量领域提供了更为高效和灵活的解决方案。