基于DSP的VXI高速高精度数据采集技术研究

摘要

VXI总线测试平台是仪器测量领域的前沿技术,可以灵活地组建自动测试系统,其模块化、灵活性强、即插即用、数字吞吐能力强的特点使VXI总线测试平台的应用越来越广泛.该文设计的高速高精度数据采集系统是基于VXI总线的自动测量模块.对于高速数据采集与处理,随着数据量的不断加大和实时处理要求的不断提高,人们提出了用DSP进行数据处理,以便提高系统的实时性,并减小对数据传输速度和存储容量的压力.DSP高度优化的结构使它能快速响应I/O的变化,并进行高速数据传输.因此,基于DSP的高速高精度数据采集模块已成为VXI自动测试系统的基本模块之一.文中首先介绍了一种模块化的VXI仪器平台VVP(VXIVersatilePlug-in).vvP系统是一种寄存器基、C尺寸、单槽位的32位VXI仪器,它采用主板十插板的构架,具体功能分散在若干插板上形成应用子系统,每个主板最多支持4块插板.主板采用32位浮点DSP做VXI模块的主板控制器,利用其高度优化的处理器结构和独特的指令系统,对数据采集进行高效实时的控制、分析与处理.高速高精度数据采集模块是在VVP仪器平台上开发出来的.该模块作为一块VVP仪器平台上的插板,采用20MSPS的16位A/D转换器,一块插板上设计了2个高速A/D转换通道,每个通道有4Kxl6位的缓冲存储器,可以内部触发、外部触发和软件触发.VVP仪器平台最多可以支持4块插板8路A/D同时工作.VXl仪器没有传统仪器的操作和显示面板,对VXI仪器的操作与显示是借助上位计算机来实现的,用户与仪器的交互界面也变为了由计算机软件实现的软面板,虚拟仪器的软面板以图形化的界面与用户交互,大大方便了用户熟悉和操作仪器.对于本采集系统我们提供了功能强大的软面板,利用软面板可用交互的方式控制VXI仪器,DSP程序可以灵活方便地从上位机下载.最后,文中给出了高速高精度数据采集模块的测试结果和结论.