超高速采集板卡——多路數(shù)據(jù)采集應(yīng)用背景

在當(dāng)今集成電路及互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)快速發(fā)展轉(zhuǎn)型的時(shí)期，數(shù)據(jù)采集(Data Acquisition)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)研究及分布式領(lǐng)域，作用和地位越來(lái)越重要。隨著互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算平臺(tái)的產(chǎn)生及對(duì)各行各業(yè)思維方法的改進(jìn)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)無(wú)論從硬件還是軟件都有了新的發(fā)展和研究。 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域都離不開初期的數(shù)據(jù)采集和信息交換，在研究和應(yīng)用過(guò)程中數(shù)據(jù)采集量的增大，要求數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)信息的處理速度越來(lái)越高，外圍電路的擴(kuò)展功能越來(lái)越豐富。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集儀器功能相對(duì)簡(jiǎn)單，采集數(shù)量、速度不快，在數(shù)據(jù)處理傳輸方面依賴單獨(dú)的計(jì)算機(jī)軟件分析，互聯(lián)性和可開發(fā)性不強(qiáng)。而完整的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，不僅能夠單獨(dú)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，而且設(shè)備能高速同步處理數(shù)據(jù)信息，還能在各設(shè)備之間互相通信以及擴(kuò)展接入其他外設(shè)，構(gòu)成功能完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，甚至上傳數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)，實(shí)現(xiàn)云端信息共享。

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如何同步多個(gè)ADC或高速數(shù)據(jù)采集卡

同步的關(guān)鍵元素：觸發(fā)器和時(shí)鐘是建立系統(tǒng)時(shí)間的外部信號(hào)。時(shí)鐘信號(hào)設(shè)定了事情發(fā)生的頻率，當(dāng)采集開始的時(shí)候，觸發(fā)器就會(huì)告訴你。幾個(gè)數(shù)字化的同步器的同步依賴于三個(gè)關(guān)鍵要素:

1.時(shí)鐘頻率必須與所有的數(shù)字化儀保持一致，并處于相對(duì)應(yīng)的階段。這需要一個(gè)外部的公共時(shí)鐘引用。

2.必須有一個(gè)信號(hào)來(lái)確定每個(gè)數(shù)字化儀中記錄數(shù)據(jù)的起始點(diǎn)。這是通過(guò)觸發(fā)信號(hào)來(lái)完成的，它必須對(duì)所有的單元進(jìn)行對(duì)齊。

3.時(shí)間戳記在每個(gè)數(shù)字化儀中的時(shí)間。這些計(jì)數(shù)器必須在所有的單元中進(jìn)行操作。

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超高速采集板卡——關(guān)于ADC采樣率

由于實(shí)際使用的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器不能進(jìn)行完全實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)換，所以對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換的過(guò)程中必須通過(guò)一些外加方法使之保持恒定。常用的有采樣-保持電路，在大多數(shù)的情況里，通過(guò)使用一個(gè)電容器可以存儲(chǔ)輸入的模擬電壓，并通過(guò)開關(guān)或門電路來(lái)閉合、斷開這個(gè)電容和輸入信號(hào)的連接。許多模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換集成電路在內(nèi)部就已經(jīng)包含了這樣的采樣-保持子系統(tǒng)。

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高速數(shù)據(jù)采集卡

高速數(shù)據(jù)采集卡（HighSpeedDataAcquisitionCard）是相對(duì)于低速數(shù)據(jù)采集卡而言的，通俗講，就是采樣頻率/采樣率比較高的數(shù)據(jù)采集卡；因?yàn)楦咚贁?shù)據(jù)采集卡的采樣頻率接近一些儀器的工作頻率，所以也歸類為儀器的范疇，叫數(shù)字化儀（Digitizer）。

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