高速數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)分類

1、基于PCIe總線計(jì)算機(jī)采集存儲(chǔ)系統(tǒng):

這種系統(tǒng)一般采用PCIe高速數(shù)據(jù)采集卡做為高速AD轉(zhuǎn)換的入口，高頻模擬電信號(hào)經(jīng)高速數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后經(jīng)PCIeX8總線，將數(shù)字信號(hào)傳送至計(jì)算機(jī)。如12位分辨率，當(dāng)電壓量程為5000mV，單位增量為（5000mV）/4096=1。它的系統(tǒng)的中心是一款仔細(xì)挑選的性能的基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)，它可以配備有8或 16個(gè)驅(qū)動(dòng)器托架和6個(gè)PCIe插槽的超微4U塔式機(jī)， 并擁有2.4 GHz四核處理器，板載圖形處理器，8 GBRAM，專門用于系統(tǒng)安裝的256 GB固態(tài)硬盤，Windows7操作系統(tǒng)等配置。機(jī)箱上自帶的865W電源采用風(fēng)扇靜音冷卻配置。

2，VPX架構(gòu)的SATA采集存儲(chǔ)系統(tǒng)：

對(duì)于惡劣環(huán)境及外場(chǎng)等應(yīng)用場(chǎng)合，桌面計(jì)算機(jī)形態(tài)的系統(tǒng)相對(duì)不太適合。在A/D轉(zhuǎn)換模塊中，可以采用單片A/D的結(jié)構(gòu)，也可以采用多片A/D并行的結(jié)構(gòu)。而基于vpx的總線的高速采集存儲(chǔ)系統(tǒng)可以規(guī)避普通計(jì)算機(jī)的一些不足，特別是抗震性方面的局限。vpx先天的優(yōu)勢(shì)，如高密度接插件，歐卡規(guī)格，牢固安裝的高可靠導(dǎo)軌等，為在振動(dòng)等場(chǎng)合（如機(jī)載，車載）提供了合適的選擇。

VPX采集存儲(chǔ)系統(tǒng)的主要架構(gòu)一般為：VPX高速采集板，VPX FPGA SATA控制板，VPX 磁盤板（一般選用SSD固態(tài)硬盤）及VPX機(jī)箱平臺(tái)等。

3,嵌入式采集存儲(chǔ)系統(tǒng)

某些應(yīng)用場(chǎng)合除了對(duì)于采集存儲(chǔ)系統(tǒng)要求堅(jiān)固，可靠，小巧外，他對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴比較低。極其嚴(yán)苛工作環(huán)境（如車載、機(jī)載、艦載），可選用VPX導(dǎo)冷型產(chǎn)品。那么一種嵌入式的采集記錄儀器也應(yīng)運(yùn)而生。它采用自定義的總線結(jié)構(gòu)，F(xiàn)PGA SATA控制與存儲(chǔ)單元集成在一起，而外部信號(hào)接口采用fmc的方式做為靈活適配的部件，如用于雷達(dá)采集的AD轉(zhuǎn)換板，用于圖像采集的mameralink板，用于光纖采集的光纖采集板等。

數(shù)據(jù)采集卡的通道數(shù)

通道數(shù)指可同時(shí)采集模擬量的個(gè)數(shù)，例如在溫度場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，我們需要檢測(cè)6個(gè)不同物理位置的溫度，這時(shí)就需要在6個(gè)不同位置安裝溫度傳感器，每一個(gè)傳感器都會(huì)輸出自己位置的溫度信號(hào)，數(shù)據(jù)采集卡就至少需要6個(gè)AD轉(zhuǎn)換器，來(lái)滿足系統(tǒng)檢測(cè)的要求。

絕大多數(shù)數(shù)據(jù)采集卡上只有一個(gè)AD轉(zhuǎn)換器，通過(guò)使用模擬開關(guān)來(lái)分時(shí)采集不同通道的數(shù)據(jù)，從而得到多通道的數(shù)據(jù)采集卡。

高速數(shù)據(jù)采集卡的比較

高速數(shù)據(jù)采集卡種類繁多，功能相差較大，有高采樣率和高分辨率的，也有高采樣率低分辨率，也有低采樣率高分辨率。除此之外，還有單通道和多通道采樣之分，以及寬帶之間的差異。

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高速數(shù)據(jù)采集卡軟件設(shè)計(jì)，一般具備如下架構(gòu)：

1、硬件層

PCIe高速數(shù)據(jù)采集卡。

2、系統(tǒng)層

高速數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動(dòng)程序，處于操作系統(tǒng)層。運(yùn)行在操作系統(tǒng)內(nèi)核模式。我們?yōu)榭蛻籼峁┯蠸YS驅(qū)動(dòng)文件，及INF驅(qū)動(dòng)程序安裝文件。

驅(qū)動(dòng)程序主要功能是，定義了中斷模式，寄存器訪問(wèn)控制等基本功能。

3、應(yīng)用層

應(yīng)用層分為API接口和應(yīng)用程序。API接口包括：驅(qū)動(dòng)API、圖形API、算法API。隨著行業(yè)深入，API庫(kù)會(huì)更加豐富，更加專業(yè)化。

驅(qū)動(dòng)API接口以動(dòng)態(tài)運(yùn)行庫(kù)DLL形式提供，DLL運(yùn)行在用戶模式的應(yīng)用層，API為用戶提供定義明晰的接口函數(shù)，便于理解，能夠充分發(fā)揮出用戶的主觀能動(dòng)性，便于用戶二次開發(fā)，創(chuàng)建屬于自己更的更專業(yè)化的應(yīng)用軟件。

圖形API，封裝了曲線圖控件。便于用戶對(duì)數(shù)據(jù)分析的曲線表示。

算法API，封裝了數(shù)據(jù)分析中常用算法，便于用戶數(shù)據(jù)分析。