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轉(zhuǎn)換，數(shù)字部分則完全在 fpga內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，接口部分主要是計(jì)算機(jī)的 pci總線接口。系統(tǒng)組成框圖如圖 1所示。 光電探測器電信號(hào)放大 激光粒度儀所用的光電探測器是由多個(gè)同心的光敏環(huán)組成的，每一光敏環(huán)輸出的模擬電信號(hào)反映了照射到該環(huán)上的光能量大小。隨著對(duì)激光粒度測量研究的不斷深入，天津大學(xué)研制的 lsa系列激光粒度儀的光電探測器組件，其模擬輸出已經(jīng)發(fā)展到 96路之多[3]。為實(shí)現(xiàn)對(duì)這么多路模擬信號(hào)的采集，多路選通采用七片 16選 1模擬開關(guān) dg406和一片 8 選 1模擬開關(guān) max308組成雙層級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)，共可容納 112路模擬信號(hào)，它的地址信號(hào)是由 fpga提供的。ad轉(zhuǎn)換芯片是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關(guān)鍵器件，采用 adi公司的 12位逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ad7321，在本文中該芯片使用其內(nèi)部的 2.5v參考電壓，模擬輸入范圍選擇為 0~10v，它使用由 fpga分頻產(chǎn)生的 8.3mhz時(shí)鐘信號(hào)，這樣該芯片可在 2μs內(nèi)完成一次模數(shù)轉(zhuǎn)換。若連續(xù)兩次采樣間隔的時(shí)間設(shè)置為 2μs，則系統(tǒng)的數(shù)據(jù)平均傳輸速率可達(dá)到3mbps。 2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 2.1 fpga內(nèi)部邏輯設(shè)計(jì)
lm311對(duì)1 hz到2 mhz的信號(hào)整形效果較好，高頻比較器tl3116對(duì)200 khz以上的信號(hào)整形效果較好。為實(shí)現(xiàn)1 hz到10 mhz信號(hào)的頻率測量，該系統(tǒng)以1為0．01～5 v的信號(hào)，應(yīng)將其經(jīng)峰值檢波、a／d轉(zhuǎn)換后選擇模擬開關(guān)通道進(jìn)行程控放大，經(jīng)整形后測量，最后將測量結(jié)果送入顯示模塊圖1為該系統(tǒng)整體框圖。 3．1 程控放大電路 程控放大分為3段，對(duì)0．01～50 mv的小信號(hào)放大100倍，50 mv～1 v的小信號(hào)放大10倍，1～5 v的信號(hào)不放大。選用8路模擬開關(guān)max308，為了采集與實(shí)現(xiàn)毫伏級(jí)信號(hào)，必須使用寬帶放大電路進(jìn)行放大，故采用ti公司的opa637寬帶運(yùn)放實(shí)現(xiàn) gain=11及gain=120的放大。圖2為opa637增益為11倍的放大電路，增益為120的放大電路用2級(jí)opa637級(jí)聯(lián)即可實(shí)現(xiàn)。 3．2 過零比較電路 輸入信號(hào)送入lm311進(jìn)行滯回比較，可較好消除邊緣毛刺，實(shí)現(xiàn)低頻信號(hào)整形。 tl3116是高頻比較器，輸入信號(hào)送入tl3116滯回比較，獲得較為理想的高頻方波整形信號(hào)。故測頻時(shí)分兩段設(shè)計(jì)整形電路，整形電路將輸入的周期信號(hào)
進(jìn)行轉(zhuǎn)換，a/d轉(zhuǎn)換選用b-b公司生產(chǎn)的16位芯片ads7805，其輸入電壓范圍為±10v，輸出16位和8位可選，這里使用16位并行輸出，其控制信號(hào)由單片機(jī)的口線p1.0、p1.1和p1.2產(chǎn)生，單片機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。單片機(jī)采用philips的是有再片can功能的微控制器p87c592，晶振頻率為16mhz， p0口和p2口用作數(shù)據(jù)線和地址線，p4口和p5口用作16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器的高8位和低8位并行數(shù)據(jù)線。p1.6、p1.7用于can總線，p1.2、p1.3和p1.4控制八選一多路轉(zhuǎn)換器max308的通道。pc82c250為can總線收發(fā)器，是can控制器和物理總線間的接口，提供對(duì)總線的驅(qū)動(dòng)發(fā)送能力 、對(duì)can控制器的差動(dòng)發(fā)送能力和對(duì)can控制器的差動(dòng)接收能力。它有很強(qiáng)的抗瞬間干擾和保 護(hù)總線的能力；有3種不同的工作方式即高速、斜率控制和待機(jī)?？偩€上的某節(jié)點(diǎn)掉電不會(huì) 影響總線，在40 m內(nèi)實(shí)現(xiàn)高速應(yīng)用可達(dá)1 mbps。主機(jī)接收端使用pcl－841 ，pcl－841可直接插在計(jì)算機(jī)的isa擴(kuò)展槽內(nèi)，計(jì)算機(jī)為pcl－841分配內(nèi)存地址，并將其作為標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)存進(jìn)行讀寫，內(nèi)存地址可通過跳線設(shè)置為c80
max308 ,309等，有挺多的，但貴。
max308挺好用的
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