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一種多路同步數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

繼電保護(hù)或者測(cè)控裝置都需要同步采集多路的電壓或者電流信號(hào)，現(xiàn)在一般的實(shí)現(xiàn)方式都是用多路逐次逼近型ADC（譬如AD7656或者ADS8-556）實(shí)現(xiàn)多路同步數(shù)據(jù)的采集，這種方案采樣速度高、控制簡單，但是每一通道都需要基于運(yùn)算放大器的抗混疊濾波器，所以實(shí)現(xiàn)起來成本高、占用PCB面積大。本文提出一種使用CS5451A模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)多路同步數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)方案，這種實(shí)現(xiàn)方式電路簡單、成本低。在本方案中，處理器選用的是飛思卡爾MPC8313處理器，主頻333 MHz。CS5451A如果用CPU直接控制，由于CS5451A芯片輸出數(shù)據(jù)速率低，處理器與ADC速度嚴(yán)重失配會(huì)大大占用CPU的開銷，本文提出一種利用XILINX可編程邏輯芯片F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn)異步FIFO和串并轉(zhuǎn)換模塊來實(shí)現(xiàn)采樣數(shù)據(jù)的接收的方法，串并轉(zhuǎn)換模塊只需要接收一幀數(shù)據(jù)，存到異步FIFO后，向CPU發(fā)出一個(gè)中斷信號(hào)，在中斷服務(wù)子程序中CPU讀走FIFO中的數(shù)據(jù)，這樣可以大幅度提高CPU的利用率，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)。

發(fā)表于：4/11/2011