數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)知識(shí)講座-文庫(kù)吧
2024-12-08 14:07 本頁(yè)面
【正文】 3. A/D 數(shù)據(jù)緩沖區(qū) 數(shù)據(jù)寄存器 FIFO 緩沖區(qū) AT 總線或 PCI 總線 內(nèi)存 (Buffer) 4. 數(shù)據(jù)傳輸 I/O 指令 DMA 總線主控 中斷信號(hào) CPU 5. 中斷信號(hào)控制 6. A/D 分辨率與數(shù)據(jù)格式 數(shù)據(jù)位數(shù) 二進(jìn)制代碼或補(bǔ)碼 單極性或雙極性 7. 隔離與 非隔離 Advance technologies。 Automate the world. A/D轉(zhuǎn)換的過(guò)程 — 同步板卡 模擬 信號(hào) A/D觸發(fā)信號(hào) 數(shù)據(jù) 緩沖區(qū) + _ A/D 轉(zhuǎn)換器 n PCI總線 內(nèi)存 (Buffer) CPU + _ A/D 轉(zhuǎn)換器 n + _ A/D 轉(zhuǎn)換器 n … 模擬 信號(hào) 模擬 信號(hào) Advance technologies。 Automate the world. A/D基本定義 ? 信號(hào)的頻率 – 代表信號(hào)變化快慢的物理量 – 任何一種信號(hào)都可以轉(zhuǎn)換成一組正弦波的迭加 – 不同的信號(hào)頻率不同： 187。 語(yǔ)音： 4kHz 187。 音樂(lè)： 20kHz 187。 超聲： 20kHz~xxMHz 187。 FM收音機(jī)： MHz 187。 雷達(dá)： xGHz 187。 … Advance technologies。 Automate the world. A/D基本定義 ? 采樣頻率 – 采樣周期的倒數(shù) – 表示采樣快慢的物理量 – 多少時(shí)間采一個(gè)點(diǎn) /每秒采樣多少個(gè)點(diǎn) – Nyquist采樣定律： fs=2*fmax fs ： 采樣頻率 fmax ： 信號(hào)最高頻率 一般最小為 fs=*fmax 工程上一般取為 fs=6~8*fmax ? 采樣定律的特例 – 等效時(shí)間采樣 Advance technologies。 Automate the world. A/D基本定義 足夠的采樣率下的采樣結(jié)果 過(guò)低采樣率下的采樣結(jié)果 Advance technologies。 Automate the world. A/D基本定義 ? 能夠正確顯示信號(hào)而不發(fā)生畸變的最大頻率叫做 Nyquist頻率，它是采樣頻率的一半 ? 信號(hào)中所包含的頻率高于 Nyquist頻率的成分，將在直流和 Nyquist頻率之間發(fā)生畸變，稱為混疊（ alias） ? 混頻偏差（ alias frequency） ＝ ABS（采樣頻率的最近整數(shù)倍－輸入頻率） ? 解決方案 – 在 A/D前加入低通濾波器，將信號(hào)中高于 Nyquist頻率的信號(hào)成分濾去 – 稱為 抗混疊濾波器 Advance technologies。 Automate the world. A/D基本定義 ? 采樣頻率的控制 – Soft Polling（內(nèi)部軟件觸發(fā)，通過(guò) I/O指令實(shí)現(xiàn)） – Timer Pacer（由 8254定時(shí)器芯片分頻產(chǎn)生的內(nèi)部定速時(shí)鐘） 187。 例如：頻率 = 2MHz 時(shí)鐘 /（ C1*C2）（ 這里的 C1與 C2是 16位定時(shí)器的分頻系數(shù)） – External CLK / Trig（外部時(shí)鐘） ? 三種方式的特點(diǎn) – 軟件觸發(fā)最為簡(jiǎn)單、易用，但無(wú)法精確控制采樣時(shí)序，適用于對(duì)時(shí)序要求不甚嚴(yán)格的場(chǎng)合，如采集 DC信號(hào) – 內(nèi)部時(shí)鐘能夠精確控制采樣時(shí)序，但無(wú)法保證與外部信號(hào)嚴(yán)格同步，但一般應(yīng)用（無(wú)論時(shí)域還是頻域）均能夠滿足要求 – 外部時(shí)鐘最為靈活，能夠滿足特殊應(yīng)用的需求 ? CLK與 Trigger Advance technologies。 Automate the world. A/D基本定義 ? Trigger（觸發(fā)）：?jiǎn)?dòng)、停止或同步采集事件的方法 M N N 延時(shí)觸發(fā) 預(yù)觸發(fā) 中觸發(fā) 后觸發(fā) 模擬觸發(fā) 數(shù)字觸發(fā) 上升沿觸發(fā) M N N 下降沿觸發(fā) 正沿觸發(fā) 負(fù)沿觸發(fā) 觸發(fā) 事件 Advance technologies。 Automate the world. A/D基本定義 ? 下列情況適用軟件觸發(fā)模式（ Software Trigger，非 Soft Polling） – 用戶需要對(duì)所有采集事件進(jìn)行明確控制 – 時(shí)間要求不甚嚴(yán)格 ? 下列情況適用硬件觸發(fā)模式 – 采集事件需要與外部裝置嚴(yán)格同步 – 高速、瞬態(tài)采集事件 Advance technologies。 Automate the world. A/D基本定義 ? 多通道采樣 – 同步采樣 187。 采用多個(gè) A/D芯片，不同通道采用同一時(shí)鐘 187。 保證不同通道的采樣時(shí)間相同（信號(hào)同步） – 輪詢采樣 187。 只采用一個(gè) A/D芯片，通過(guò)多路轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)現(xiàn)不同通道的切換 187。 通道轉(zhuǎn)換時(shí)間 187。 可以通過(guò)外加采樣 /保持電路保證采樣的同步 – 突發(fā)模式采樣 187。 用通道時(shí)鐘控制通道間的時(shí)間間隔 187。 用另一個(gè)掃描時(shí)鐘控制兩次掃描過(guò)程之間的間隔 187。 BSSH Advan
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