[发明专利]一种数据采集卡、数据采集卡的扩展控制系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据传输与处理领域，尤其涉及一种数据采集卡、数据采集卡的扩展控制系统及其方法。

背景技术

目前，越来越多的工业控制、医疗、通讯、消费等电子产品日趋智能化，以微处理器为核心的嵌入式系统得到日益广泛的应用，在很多应用场景中，微处理器需要拾取周围环境的一些信息或者指令，通过智能化的分析处理，最终输出必要的控制信息。例如，用户使用各类传感器，来探测或感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成等(如烟雾)，传感器将这些信息转换成一定格式的电信号，传递给微处理器进行分析、处理，最后微处理器会根据这些信息数据，进行相应地调节或控制。

数据采集卡是指从传感器或其它待测设备采集数字或模拟信号，并将其发送到微处理器进行分析，处理的器件。这些数据采集卡一般都采用通用的总线接口与用户电路通过总线相连，总线接口包括ISA、PCI、PC/104、PXI、CPCI、USB、火线(1394)、Compact Flash等类型，总线通常分为并行总线和和串行总线，对于ISA、PCI等并行总线而言，连接的信号线很多，因此信号传输距离较短，且扩展性不足；对于USB、1394等串行总线而言，允许较远的接入距离，使用方便，但是对用户电路中的处理器能力及软件系统的要求较高。

目前，市场上出现了一些具备RS232、RS485等串行接口的数据采集卡，能够自动采集输入数据信号后通过一定格式的通讯协议发送给用户电路，并接收用户电路的输出数据信号的控制。然而这些数据采集卡存在以下弊端：首先，有些应用场景并不具备RS232/RS485等串行接口，且软件和物理条件难以支持；其次，软件通讯和协议也对数据采集卡的使用造成一定的影响，不仅存在软件升级和协议兼容等问题，数据采集卡还需要完成译码、校验等数据处理过程，因此其扩展性和稳定性都受到数据处理能力的制约，例如，如果通讯协议制定得很简单，则需要配套的数据校验能力，且不合适恶劣环境下使用，扩展性不足；如果通讯协议指定的较复杂，用户难以对其进行准确地校验，因此使用不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种扩展性强，稳定性高的数据采集卡、数据采集卡的扩展控制系统及其方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提出一种数据采集卡的扩展控制方法，用于对至少一个并联设置的数据采集卡实施扩展控制，包括以下步骤：为每个数据采集卡预设板卡地址，为所述数据采集卡中的每个数据通道预设通道地址；所述数据采集卡接收来自用户电路的板卡节拍信号并生成对应的板卡地址信号，所述数据采集卡将所述板卡地址信号与所述预设的板卡地址进行比较，判断所述数据采集卡是否被选通；如果所述数据采集卡被选通，则所述数据采集卡接收来自用户电路的通道节拍信号并生成对应的通道地址信号，所述数据采集卡将所述通道地址信号与所述预设的通道地址进行比较后，选通所述通道地址信号对应的数据通道。

选通所述通道地址信号对应的数据通道之后，还包括以下步骤：所述数据采集卡将来自所述用户电路的输出数据信号发送至所述被选通的数据通道，或从所述被选通的数据通道采集输入数据信号并将其发送至用户电路。

所述输入数据信号包括输入数字信号和/或输入模拟信号，所述输出数据信号包括输出数字信号和/或输出模拟信号。

所述不同类型的输入数据信号和输出数据信号通过不同的线缆在总线中进行传输，所述板卡节拍信号和通道节拍信号通过一根单独的线缆在总线中进行传输。

所述数据采集卡接收来自用户电路的板卡节拍信号之前，还包括对所述板卡地址信号或通道地址信号进行清零的步骤。

所述数据采集卡生成对应的板卡地址信号之后，还包括对所述板卡地址信号进行锁存的步骤。

所述数据采集卡将来自所述用户电路的输出数据信号发送至所述被选通的数据通道的具体过程包括以下子步骤：a)所述被选通的数据采集卡接收无效的通道锁存信号；b)所述被选通的数据采集卡接收来自所述用户电路的输出数据信号；c)所述被选通的数据采集卡接收有效的通道锁存信号；d)所述被选通的数据采集卡接收无效的通道锁存信号。

所述控制方法还包括：所述未被选通的数据采集卡暂停向用户电路发送输入数据信号，并暂停接收来自用户单元的输出数据信号。