[发明专利]一种便携式数据采集系统及其采集方法

权利要求书

1.一种便携式数据采集系统，其特征在于：它包括数据采集卡及上位机监控系统，数据采集卡与上位机通过USB数据线连接，所述的数据采集卡包括机壳（1）和机芯电路，所述的机壳（1）的前面板设置有模拟信号输入接口（2）、时钟输入接口（4）、时钟输出接口（3）、触发输入接口（5）和外部差分数字信号输入接口（6），所述的机壳（1）的后面板上设置有USB接口（9）、RJ45接口（8）、电源接口（7）和电源指示灯（10）；所述的机芯电路包括AD转换器、FPGA、时钟管理芯片、DDR2和MCU，所述的AD转换器将采集到的数据传输到FPGA，FPGA将数据缓存到DDR2中，缓存1S的采样数据后，FPGA根据MCU的指令将采集的数据传输给MCU，MCU将数据传输到USB的DMA中，通过USB将数据传输到上位机；

所述的上位机监控系统包括数据采集模块、数据传输模块和数据回放模块；所述的数据采集模块主要完成工作模式、传输通道和内外时钟的选择，同时对采样时钟进行配置；所述的数据传输模块主要完成通道选择、任务控制和进度显示的功能；所述的数据回放模块主要是在数据传输完成后选择需要回放的文件，并且对文件数据进行时域和频域的显示。

2.根据权利要求1所述的一种便携式数据采集系统，其特征在于：所述的模拟信号输入接口有四路，所述的AD转换器有两个，各与两路模拟信号输入连接，所述的DDR2有四片，各存储一路模拟信号采集的数据。

3.根据权利要求1所述的一种便携式数据采集系统，其特征在于：所述的AD转换器采用AD9650-105M，板卡时钟管理芯片选用AD9516，MCU采用CY3014。

4.根据权利要求1所述的一种便携式数据采集系统，其特征在于：所述的USB接口为USB3.0接口，所述外部差分数字信号输入接口为含有21对差分线的J30J接口，所述的电源接口为四芯单排的CH10-5.08-4接口，所述的模拟信号输入接口、时钟输入接口、时钟输出接口、和触发输入接口均采用SMA接口。

5.如权利要求1所述的一种便携式数据采集系统的数据采集方法，其特征在于：它包括如下步骤：

S1：采集卡电源开启，上位机监控系统的数据采集模块进行采集卡采样时钟配置，选择内外时钟和配置采样率；

S2：数据采集卡开始对模拟信号进行AD采样；

S3：DDR2缓存1S的采样数据后，停止采样，同时通知上位机监控系统开始数据传输；

S4：上位机监控系统的数据传输模块选择数据传输通道，开始数据传输；

S5：MCU发送开始数据传输指令给FPGA；

S6： FPGA接收开始数据传输指令，从DDR2中读取数据，并通过GPIF写数据到SlaveFIFO；

S7：MCU检测到数据后，通过GPIF套接字向USB的DMA写数据；

S8：USB读取DMA缓冲区的数据后传输给上位机监控系统。

6.根据权利要求5所述的一种便携式数据采集系统采集数据的方法，其特征在于：所述的采样时钟包括56MHz、70MHz和100MHz采样时钟。

7.根据权利要求5所述的一种便携式数据采集系统采集数据的方法，其特征在于：上位机监控系统还能够进行数据的回放，回放时在硬盘路径选择要回放的文件，回放过程中显示回放数据的时域和频域图形。

8.根据权利要求5所述的一种便携式数据采集系统采集数据的方法，其特征在于：它还包括USB套接字清空缓存区已传输数据并通知GPIF的步骤。