如何選擇高速數(shù)據(jù)采集卡？

用戶在進(jìn)行科研試驗(yàn)中，如果涉及高頻信號(hào)的試驗(yàn)，一般要進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集卡的選擇，如通信、高通物理、雷達(dá)等領(lǐng)域。選擇高速數(shù)據(jù)采集卡一般從如下幾個(gè)指標(biāo)考慮：

采樣率、分辨率、通道數(shù)、總線等。選型的關(guān)鍵還是看您高速數(shù)據(jù)采集卡做什么用，避免不要盲目選擇數(shù)據(jù)采集卡。就存儲(chǔ)技術(shù)而言相比于五年前，現(xiàn)在不論是傳輸速率，存儲(chǔ)速度與存儲(chǔ)容量均有了不同數(shù)量級(jí)的變化。因?yàn)椴煌臄?shù)據(jù)采集卡用的地方不同，首先你要確定你的用途，知道用處了才能更好的選型。用途確定后，查找相應(yīng)匹配的數(shù)據(jù)采集卡，查看其參數(shù)是否適合你的需求，把不同型號(hào)的采集卡作對(duì)比，這樣才可以挑選出更適合你的。數(shù)據(jù)采集板的應(yīng)用與這些關(guān)鍵詞息息相關(guān)：信號(hào)類型（脈沖、中頻、射頻….）、信號(hào)幅度、信號(hào)帶寬、是否需要FPGA實(shí)時(shí)處理，通道數(shù)…….

采樣率：非常關(guān)鍵的指標(biāo)，如果是包含直流分量的信號(hào)，采樣率的選擇一般是信號(hào)頻率的8倍以上。如果是通信調(diào)制信號(hào)，可以是采用欠采樣的方式采集，這時(shí)重點(diǎn)考慮的是板卡的帶寬。

分辨率：有些用戶對(duì)分辨的要求不高，比如通信等；有些用戶對(duì)分辨率則比較敏感，通?？蛇x有8bit，10bit，12bit，14bit，16bit等。

通道數(shù)：對(duì)于有些陣列應(yīng)用的場(chǎng)合，通道數(shù)是非常關(guān)鍵的一個(gè)要素。比如超聲陣列、相控陣?yán)走_(dá)、分布式高能物理探測(cè)等。當(dāng)然，此種場(chǎng)合的對(duì)同步性要求也非常高。

總線：用戶根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模、經(jīng)費(fèi)預(yù)算等，也需適合選擇合適的總線。比如經(jīng)費(fèi)試驗(yàn)室環(huán)境可選擇PCIe、USB總線等，如果是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，可選擇cPCI、VPX等。

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高速數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)板卡設(shè)計(jì)

介紹所設(shè)計(jì)的高速數(shù)據(jù)采集高速、大容量存儲(chǔ)卡和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。A/D采集采用8位的1 GHz A/D轉(zhuǎn)換芯片,高速大容量存儲(chǔ)采用固態(tài)存儲(chǔ)芯片F(xiàn)LASH(閃存)為存儲(chǔ)介質(zhì),FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)為存儲(chǔ)陣列的控制核心,針對(duì)來(lái)自A/D的高速數(shù)據(jù),引入多級(jí)流水和冗余校驗(yàn)技術(shù),能夠屏蔽FLASH的壞塊。A/D采集采用8位的1GHzA/D轉(zhuǎn)換芯片,高速大容量存儲(chǔ)采用固態(tài)存儲(chǔ)芯片F(xiàn)LASH(閃存)為存儲(chǔ)介質(zhì),FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)為存儲(chǔ)陣列的控制核心,針對(duì)來(lái)自A/D的高速數(shù)據(jù),引入多級(jí)流水和冗余校驗(yàn)技術(shù),能夠屏蔽FLASH的壞塊。實(shí)現(xiàn)了用高密度、相對(duì)低速的FLASH存儲(chǔ)器對(duì)高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的可靠存儲(chǔ)。另外,通過(guò)的橋接芯片PCI9656,可以很方便地實(shí)現(xiàn)同主機(jī)的高速的數(shù)據(jù)通信。

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數(shù)據(jù)采集模塊跟數(shù)據(jù)采集卡有什么區(qū)別？

在產(chǎn)品概述方面。

（1）起源。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I/O板卡）。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。這類板卡均參照IBM-PC機(jī)的總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，用戶只要把這類板卡插入IBM-PC機(jī)主板上相應(yīng)的I/O擴(kuò)展槽中，就可以迅速方便地構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，從而大大節(jié)省了硬件的研制時(shí)間和投資，又可以充分利用IBM-PC機(jī)的軟硬件資源，還可以使用戶集中精力對(duì)數(shù)據(jù)采集與處理中的理論和方法進(jìn)行研究、進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及程序的編制等。

（2）分類。

基于PC總線的板卡種類很多，其分類方法也有很多種。按照板卡處理信號(hào)的不同可以分為模擬量輸入板卡(A/D卡)、模擬量輸出板卡(D/A卡)、開(kāi)關(guān)量輸入板卡、開(kāi)關(guān)量輸出板卡、脈沖量輸入板卡、多功能板卡等。A/D的性能和參數(shù)直接影響著模擬輸入的質(zhì)量，要根據(jù)實(shí)際需要的精度來(lái)選擇合適的A/D。其中多功能板卡可以集成多個(gè)功能，如數(shù)字量輸入/輸出板卡將模擬量輸入和數(shù)字量輸入/輸出集成在同一張卡上。根據(jù)總線的不同，可分為PXI/CPCI板卡和PCI板卡。

還有其它一些專用I/O板卡，如智能接口卡、虛擬存儲(chǔ)板（電子盤(pán)）、信號(hào)調(diào)理板、專用（接線）端子板等，這些種類齊全、性能良好的I/O板卡與IPC配合使用，使系統(tǒng)的構(gòu)成十分容易。

（3）主要類型。

在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，我們會(huì)安裝很多的各種類型的傳感器，如壓力的、溫度的、流量的、聲音的、電參數(shù)的等等，受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的限制傳感器信號(hào)如壓力傳感器輸出的電壓或者電流信號(hào)不能遠(yuǎn)傳或者因?yàn)閭鞲衅魈嗖季€復(fù)雜，我們就會(huì)選用分布式或者遠(yuǎn)程的采集卡（模塊）在現(xiàn)場(chǎng)把信號(hào)較高的精度地轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后通過(guò)各種遠(yuǎn)傳通信技術(shù)（如485、232、以太網(wǎng)、各種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)）把數(shù)據(jù)傳到計(jì)算機(jī)或者其他控制器中進(jìn)行處理。做為商用級(jí)的采集存儲(chǔ)供應(yīng)商，一般會(huì)基于不同應(yīng)用場(chǎng)景提供了不同的數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)方案。這種也算作數(shù)據(jù)采集卡的一種，只是它對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)，可以應(yīng)對(duì)各種惡劣的工業(yè)環(huán)境。