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多通道高速采集卡
高速采集卡概述
本采集卡基于高速AD、FPGA及高速DDR，實現四路250M 14位獨立或同步高速采樣，提供兩路外部同步時鐘輸入、并支持兩路對外時鐘輸出。板上提供1G高速DDR緩存，支持板上信號預處理；對外提供USB3.0高速通信接口、URAT串行通信接口、JTAG調試接口、預留PCIe 2.0接口、硬件I/O接口。
高速采集卡的特征
4路 250M 采樣
支持單端或差分信號輸入
前端可編程增益放大
1G高速DDR緩存
USB3.0高速通信接口
PCIe 2.0接口
輸入/輸出時鐘
單12V電源供電
高速采集卡應用
各類高速模擬信號采樣與處理
例如，光傳感領域的DVS、DAS等系統用核心采集板
高速采集卡功能及組成框圖
采集卡功能
采集卡用以采集模擬信號，板卡上的FPGA芯片，可以用于對采集到的模擬信號進行處理，并將處理后的數字信號通過USB3接口實時傳送給外部處理器或計算機，同時板上提供了豐富的接口及工作狀態指示。
采集卡功能組成
采集卡功能組成如下圖所示：
采集卡對外的接口如下圖所示：
采集卡對外接口參數
采集卡對外接口的參數如下。
a) 供電
1) 電壓：DC +12V；
2) 預計正常工作功耗：小于20W。
b) 通道
1) 通道數量：4個；（通過擴展接口增加ADC子卡，通道數量可增加4個）
2) 支持單端或差分輸入；
3) 通道工作方式：同步或任意通道獨立使能；
c) ADC輸入信號特性
1) 耦合方式：DC；
2) 輸入阻抗：50Ω；
3) 端接方式：單端輸入；
4) 輸入幅度：0.5Vpp~5Vpp。
d) A/D采樣參數
1) 采樣速度：1M~250MSPS可設置；
2) 采樣位數：14bit；
3) 采樣精度：11.2bit；
e) 觸發脈沖
1) 輸入觸發脈沖
數量：2個；
輸入觸發脈沖電平：3.3V TTL；
輸入觸發脈沖寬度：≥4ns；
2) 輸出觸發脈沖
數量：2個；
輸出觸發脈沖電平：3.3V TTL；
輸出觸發脈沖寬度：4ns~100us；
輸出觸發脈沖頻率：100Hz~100KHz；
輸出觸發脈沖延遲：4ns~1ms；
f) 板上緩存
1) FPGA內部緩存
USB3.0芯片前端緩存：≥160KByte；
ADC芯片前端緩存：≥160KByte。
2) DDR3緩存：1024MByte
g) 數據長度：2通道數據總量n*16KByte或8KSample；
h) 數據獲?。河|發脈沖上升沿觸發，觸發延遲后的數據開始截取指定長度。
i) 算法（用戶工作）：
1) 空間合并平均
2) 空間指數補償
3) 時間滑動平均
4) 時間帶通濾波
5) 時間過零率計算
6) 時間短時能量計算
7) FFT計算
j) PCIe接口：PCIe 2.0 ×8 ×4 ×2 ×1可選；
k) UART接口：RS232；
l) USB3.0 接口；
m) 板卡調試接口
1) USB3.0控制器ARM9內核JTAG調試接口；
2) FPGA JTAG調試接口；
板卡工作指示燈說明
采集卡上共有指示燈9個，其中，電源供電狀態指示燈7個，FPGA工作狀態指示燈2個，各個LED指示燈的狀態說明如下。
電源供電狀態指示燈：
1） DS1——ADC 3.3V供電狀態指示燈；
2） DS2——FPGA 1.8V IO供電指示燈；
3） DS3——FPGA 1.8V IO供電指示燈；
4） DS4——FPGA高速串行總線VTT供電指示燈；
5） DS5——FPGA高速串行總線VCC供電指示燈；
6） DS6——FPGA內核供電指示燈；
7） DS7——外部供電狀態指示燈，燈亮表示外部供電不正常。
FPGA工作狀態指示燈：
1) DS9——FPGA DONE信號指示燈，燈亮表示配置完成，燈滅表示正在配置；
2) DS8——FPGA_INIT_B信號指示燈，燈亮表示FPGA初始化完成，燈滅表示正在初始化；
板卡可提供測試用例說明
板卡交付時提供測試用例如下：
1） ADC測試用例
測試用例名稱：ADC_TEST
測試用例功能：驗證ADC1和ADC2芯片的4個通道采集數據的性能，包括輸入信號范圍、采樣率范圍、采樣性能；
2） 輸入輸出觸發脈沖測試用例
測試用例名稱：PULS _TEST
測試用例功能：驗證輸入、輸出觸發脈沖延時，上升沿時間；
3） DDR3測試用例
測試用例名稱：DDR3_TEST
測試用例功能：驗證DDR3讀寫速度、存儲容量；
4） USB3測試用例
測試用例名稱：USB3_TEST
測試用例功能：驗證USB3接口功能、傳輸速率。
使用注意事項
1） 電源正負極不要接反；
2） 不要帶電插拔連接JTAG接口的仿真器。
