超高速采集板卡——多路數(shù)據(jù)采集應(yīng)用背景

在當(dāng)今集成電路及互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)快速發(fā)展轉(zhuǎn)型的時(shí)期，數(shù)據(jù)采集(Data Acquisition)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)研究及分布式領(lǐng)域，作用和地位越來(lái)越重要。隨著互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算平臺(tái)的產(chǎn)生及對(duì)各行各業(yè)思維方法的改進(jìn)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)無(wú)論從硬件還是軟件都有了新的發(fā)展和研究。 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域都離不開(kāi)初期的數(shù)據(jù)采集和信息交換，在研究和應(yīng)用過(guò)程中數(shù)據(jù)采集量的增大，要求數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)信息的處理速度越來(lái)越高，外圍電路的擴(kuò)展功能越來(lái)越豐富。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集儀器功能相對(duì)簡(jiǎn)單，采集數(shù)量、速度不快，在數(shù)據(jù)處理傳輸方面依賴單獨(dú)的計(jì)算機(jī)軟件分析，互聯(lián)性和可開(kāi)發(fā)性不強(qiáng)。而完整的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，不僅能夠單獨(dú)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，而且設(shè)備能高速同步處理數(shù)據(jù)信息，還能在各設(shè)備之間互相通信以及擴(kuò)展接入其他外設(shè)，構(gòu)成功能完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，甚至上傳數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)，實(shí)現(xiàn)云端信息共享。

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超高速采集板卡——ADC

典型的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為表示一定比例電壓值的數(shù)字信號(hào)。然而，有一些模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器并非純的電子設(shè)備，例如旋轉(zhuǎn)編碼器，也可以被視為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。數(shù)字信號(hào)輸出可能會(huì)使用不同的編碼結(jié)構(gòu)。通常會(huì)使用二進(jìn)制二補(bǔ)數(shù)（也稱作“補(bǔ)碼”）進(jìn)行表示，但也有其他情況，例如有的設(shè)備使用格雷碼（一種循環(huán)碼）。

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數(shù)據(jù)采集卡

數(shù)據(jù)采集卡就是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的設(shè)備，其核心就是AD芯片。它是計(jì)算機(jī)與外部物理世界連接的橋梁，各種類型信號(hào)采集的難易程度差別很大，實(shí)際采集時(shí)，噪聲也可能帶來(lái)一些麻煩。而數(shù)據(jù)采集是指從傳感器和其它待測(cè)設(shè)備等模擬和數(shù)字被測(cè)單元中自動(dòng)采非電量或者電量信號(hào)，送到上位機(jī)中進(jìn)行分析，處而理。為了滿足IBM-PC機(jī)及其兼容機(jī)用于數(shù)據(jù)采集與控制的需要，國(guó)內(nèi)外許多廠商生產(chǎn)了各種各樣的數(shù)據(jù)采集板卡或IO板卡。

那么什么是數(shù)據(jù)采集卡呢？

簡(jiǎn)單說(shuō)，高速數(shù)據(jù)采集卡就是完成傳感器電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并把數(shù)字信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)的電路板卡。

在不同的領(lǐng)域，高速數(shù)據(jù)采集卡的界定有所不同，比如在機(jī)械振動(dòng)領(lǐng)域，1MS/s采樣率可以算做高速數(shù)據(jù)采集范疇；而在雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域，1GS/s或可歸為高速數(shù)據(jù)采集范疇。一般而言，10MS/s往上的采樣率可稱做高速數(shù)據(jù)采集卡。

目前業(yè)內(nèi)板卡形態(tài)的高速數(shù)據(jù)采集卡，很高的采樣頻率，有7GS/s、8GGS/s、10GS/s或12.5GS/s等。

典型的高速數(shù)據(jù)采集卡一般由以下幾大部分組成：AFE/FEA、AD、FPGA、時(shí)鐘、DDR內(nèi)存、總線接口等要素。

高速數(shù)據(jù)采集卡總線接口形式一般有：PCIExpress、compactPCI、PXI、PXIExpress、VPX、USB等。

選擇高速數(shù)據(jù)采集卡時(shí)一般會(huì)從以下指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估：采樣率、精度、通道、總線接口、帶寬、輸入量程、耦合方式、FPGA是否開(kāi)放等。

高速數(shù)據(jù)采集卡的應(yīng)用領(lǐng)域一般有：激光、通信、雷達(dá)、超聲、大型物理、電子對(duì)抗及其他數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域。

期望大家在選購(gòu)高速數(shù)據(jù)采集卡時(shí)多一份細(xì)心，少一份浮躁，不要錯(cuò)過(guò)細(xì)節(jié)疑問(wèn)。想要了解更多高速數(shù)據(jù)采集卡的相關(guān)資訊，歡迎撥打圖片上的熱線電話?。?！