[发明专利]PCI-E接口的信号测试分析系统

说明书

技术领域

本发明涉及到一种PCI-E接口的信号测试分析系统。

背景技术

随着科技不断发展，现代工业对振动测试要求越来越高，信号测试分析系统的采样频率要求越来越高，仪器本身采样频率可以达到很高，但是传输数据却成了一个难题。

PCI Express是新一代的总线接口。早在2001年的春季，英特尔公司就提出了要用新一代的技术取代PCI总线和多种芯片的内部连接，并称之为第三代I/O总线技术。PCI Express的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括X1、X4、X8以及X16（X2模式将用于内部接口而非插槽模式）。较短的PCI Express卡可以插入较长的PCI Express插槽中使用。PCI Express接口能够支持热拔插，这也是个不小的飞跃。PCI Express规格从1条通道连接到32条通道连接，有非常强的伸缩性，以满足不同系统设备对数据传输带宽不同的需求。另外，PCI Express也支持高阶电源管理，支持热插拔，支持数据同步传输，为优先传输数据进行带宽优化。 PCI Express采用串行方式传输Data。它和原有的ISA、PCI和AGP总线不同。这种传输方式，不必因为某个硬件的频率而影响到整个系统性能的发挥。当然了，整个系统依然是一个整体，但是我们可以方便的提高某一频率低的硬件的频率，以便系统在没有瓶颈的环境下使用。以串行方式提升频率增进效能，关键的限制在于采用什么样的物理传输介质。目前人们普遍采用铜线路，而理论上铜这个材质可以提供的传输极限是10 Gbps。这也就是为什么PCI Express的极限传输速度的答案。 

目前高速采样或瞬态采样时，可以将数据暂时存储在信号测试分析系统内置存储设备里，但是这样做的缺点是成本太高；如果将数据实时传输到计算机，现有信号测试分析系统一般有USB、1394和网络三种数据传输方式，但这三种传输方式最高速率都比较低，以USB为例，现有的USB2.0最高理论传输速度为60MB/S，实际最高能到40MB/S，这对于高速采样或者瞬态采样数据传输还远远不够。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种PCI-E接口的信号测试分析系统，它能克服现有产品的不足。本发明的目的是这样实现的，PCI-E接口的信号测试分析系统，包括可控供桥电压、传感器、程控信号放大器所组成，其特征在于：计算机信号测试分析软件、PCI-E芯片组、单片机控制器、可控供桥电压、传感器、程控信号放大器、模拟滤波器顺序串联；所述的单片机控制器上并联连接有程控信号放大器支路、16位数字至模拟转换器支路、比较器支路、16位模拟至数字转换器支路、DSP数据处理支路；所述的减法器支路、比较器支路、16位模拟至数字转换器支路并联后与模拟滤波器连接；所述的16位模拟至数字转换器、DSP数据处理、PCI-E芯片组、计算机信号测试分析软件顺序串联。本发明能够支持热拔插， PCI Express接口支持的三种电压分别为+3.3V、3.3Vaux以及+12V，将能够提供5GB/s的带宽，即便有编码上的损耗，仍能够提供4GB/s左右的实际带宽，完全满足高速采样或瞬态采样时的数据传输。采用PCI Express工作模式是一种称之为“电压差式传输”的方式。两条铜线，通过相互间的电压差来表示逻辑符号0和1。以这种方式进行资料传输，可以支持极高的运行频率。所以在速度达到10Gbps后，只需换用光纤Fibre Channel就可以使之效能倍增。

附图说明：

图1是本发明线路结构示意图；

1.可控供桥电压，  2.传感器 ，  3.程控信号放大器， 4.模拟滤波器，  5.减法器，  6.16位数字至模拟转换器， 7.比较器，  8.16位模拟至数字转换器，  9.单片机控制器，  10.DSP数据处理， 11.PCI-E芯片组，   12.计算机信号测试分析软件 。  

具体实施方式：下面结合附图对本发明作进一步说明；

PCI-E接口的信号测试分析系统，包括可控供桥电压1、传感器2、程控信号放大器3所组成，其特征在于：计算机信号测试分析软件12、PCI-E芯片组11、单片机控制器9、可控供桥电压1、传感器2、程控信号放大器3、模拟滤波器4顺序串联；所述的单片机控制器9上并联连接有程控信号放大器3支路、16位数字至模拟转换器6支路、比较器7支路、16位模拟至数字转换器8支路、DSP数据处理10支路；所述的减法器5支路、比较器7支路、16位模拟至数字转换器8支路并联后与模拟滤波器4连接；所述的16位模拟至数字转换器8、DSP数据处理10、PCI-E芯片组11、计算机信号测试分析软件12顺序串联。具体实施时，首先计算机信号测试分析软件通过PCI-E芯片组发一个命令给单片机控制器，输送到可控供桥电压，可控供桥电压输出电压给传感器，传感器输出信号给程控信号放大器，信号经过模拟滤波 ，再经过减法器、16位数字至模拟转换器、比较器三部分组成的平衡电路，进行平衡，再经过16位模拟至数字转换器，然后到DSP进行数据处理，DSP数字处理之后的信号改变成PCI-E通讯协议传至计算机，显示在采集软件上。