[发明专利]一种多路开关量信号跳变检测与精确计时方法

说明书

技术领域

本发明属于数据采集领域，具体涉及一种多路开关量信号跳变检测与精确计时方法。

 

背景技术

在现代工业生产和科学研究过程中，常常需要检测在生产和研究过程中开关量信号变化，然后根据各个开关量信号变化关系（常常是时间关系），判定生产过程或科学研究过程中影响因素、异常因素等信息。目前市面的一些数据采集卡可以实现基本的开关量信号测量需求，但在开关量信号跳变计时方面没有专门的应用。特别是在现代工业生产中或科学研究过程中，需要同时记录多路（多达几十路甚至上百路）的开关量信号，并要求开关量信号与后端处理电路完全隔离时，目前未见有解决方案。

 

发明内容

为了解决多路开关量信号跳变检测与计时问题，本发明旨在提供一种多路开关量信号跳变检测与精确计时方法。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明的多路开关量信号跳变检测与精确计时方法，包括板卡信号跳变检测与精确计时程序、板卡驱动程序、测试程序三个模块，三者之间协同工作，具体工作流程为：

板卡采集32路开关信号后，进行跳变状态判决，然后将处理结果通知板卡驱动程序；

板卡驱动程序监视板卡信息，并实时地通知测试程序；

测试程序检测驱动的通知，读取跳变信号记录和计时信息。

优选的，所述信号跳变检测与精确计时程序，采用32路开关量信号经I/O接口输入，FPGA进行数字信号采集；每路开关量信号采集后进行跳变判决；如果有跳变发生，将存储跳变信息并向驱动发送中断；

跳变检测与精确计时程序同时通过PCI总线协议与主机进行命令和信息

交互，实时监听主机的命令，监听的主机命令如下：

1）停止采集命令，将使板卡停止采集工作;

2）系统参数配置命令，用于配置系统工作的参数，如有效信号宽度;

3）启动开关量采集命令，即使板卡进入需求的工作状态。

优选的，所述信号跳变检测与精确计时程序中，若采用40KHz进行采样，计时精度达到0.025ms。

优选的，所述板卡驱动设计程序，用于实现PCI总线通信,板卡的Windows驱动程序将基于WDM模型进行开发，实现对板卡的加载、初始化、板卡的控制、中断响应、数据获取等功能；驱动工作后，检测板卡中断，如果有板卡中断发生时，读取数据，并采用中断方式通知上层测试程序。

      优选的，所述测试系统主要有以下功能：

1)枚举板卡功能，当系统中有多块板卡协同工作时，该应用程序需要对

板卡进行枚举，获取所有板卡的操作句柄;

2)板卡配置功能，用于配置板卡的工作条件，如有效信号的宽度等;

3)启动板卡跳变检测功能，并实时获取板卡检测到的跳变信息，并显示

于软件界面上;

4)停止板卡检测的功能。

相对于现有技术，本发明的多路开关量信号跳变检测与精确计时方法 ，具有以下有益的技术效果：

1.本发明的系统的运行方法，实现了多路开关信号的并行采集与跳变检测功能，并且对检测到的跳变信息进行精确计时，可用于工业生产或科学研究中影响因素与异常因素分析。

2.具有多块板卡协同工作能力，用于超过单板32路开关信号检测的领域。其中采用PC104Plus接口便携模式下，最多可扩展到4块共128路开关信号的实时检测。而采用PCI接口的板卡一般来说仅受PCI机主板可用的PCI插槽限制。

3.本计时系统的计时精度可达0.025ms。

 

附图说明

图1为本发明的一种多路开关量信号跳变检测与精确计时系统的计时方法

的系统总体方案示意图。

图2为本发明的一种多路开关量信号跳变检测与精确计时系统的计时方法 的信号跳变检测与精确计时方案示意图。

图3为本发明的一种多路开关量信号跳变检测与精确计时系统的计时方法 的板卡驱动程序设计方案示意图。

 

具体实施方式

以下结合附图详细描述本发明所提供的多路开关量信号跳变检测与精确计时系统的体系结构，但不构成对本发明的限制。