[发明专利]一种信号采集与显示系统

说明书

技术领域

本发明涉及信号传输领域，具体是一种信号采集与显示系统。

背景技术

数据采集是信号处理过程的重要环节传统的数据采集大多是基于微控制器设计的，在一定程度上制约了数据采集和传输速率、时序控制精度以及存储容量等，特别是在对采集系统实时性和数据存储量有严格要求时，一般很难满足设计需求。

随着LXI(LAN eXtensions for Instrumentation)技术和嵌入式技术的发展，以LAN口为通信接口的LXI仪器以其传输速度快、标准开放灵活以及构建分布式仪器简单等优点，逐渐成为仪器设计的发展趋势。

发明内容

本发明目的是提供一种高速率、高集成度、低功耗、低成本、高存储量的信号采集与显示系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种信号采集与显示系统，包括模拟前端、信号采集存储与控制部分和嵌入式ARM部分；

模拟前端主要实现信号调理和通道选择功能，设置有8个信号输入通道；

信号采集存储与控制部分内部设置有模数转换器，然后前端输入的8个信号经过模数转换器后，通过存储控制电路，存储到DDR2存储器中；并且信号通过FPGA编织器与嵌入式ARM部分完成控制信号和数据的交互；

嵌入式部分则主要实现系统与外设的各类接口以及Qt图形应用程序操作界面功能。

优选的,所述模数转换器内部主要采用AD7606芯片来实现功能。

优选的,所述FPGA编织器与嵌入式ARM部分的信号交互采用内置于FPGA编织器内的双口双口RAM核来实现。

优选的,所述模数转换器内部设置有时钟模块，负责对进入的8路信号进行时序控制。

本发明的有益效果是：

本发明以ARM作控制器，外接高传输率高容量DDR2存储器的设计架构以其高速率、高集成度、低功耗、低成本、高存储量等优点，很好地解决了传统数据采集和显示系统的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明信号采集与显示系统示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示，本发明公开一种信号采集与显示系统，包括模拟前端、信号采集存储与控制部分和嵌入式ARM部分；

模拟前端主要实现信号调理和通道选择功能，设置有8个信号输入通道，包括通道选择网络、阻抗变换、后级放大等部分；通道选择网络将信号切换到信号输入电路的相应通道，供后级处理。由于系统有1MΩ的输入阻抗，为了提高后级驱动能力，在前后级之间增加了一个射随器，使得前后级电路之间实现有效电气隔离。隔离后信号经后级放大接入模数转换芯片。

信号采集存储与控制部分内部设置有模数转换器，然后前端输入的8个信号经过模数转换器后，通过存储控制电路，存储到DDR2存储器中；并且信号通过FPGA编织器与嵌入式ARM部分完成控制信号和数据的交互；

嵌入式部分则主要实现系统与外设的各类接口(如LXI接口、USB、UART等)以及Qt图形应用程序操作界面功能；。

所述模数转换器内部主要采用AD7606芯片来实现功能。

所述FPGA编织器与嵌入式ARM部分的信号交互采用内置于FPGA编织器内的双口RAM核来实现。

优选的,所述模数转换器内部设置有时钟模块，负责对进入的8路信号进行时序控制。

运行原理：

8路输入信号经过调理电路后输入到模数转换器，完成信号转换。在FPGA控制逻辑的操作下，模数转换器转换后的数字信号在一定时序控制下，存储到DDR芯片完成数据存储。FPGA和ARM之间由SPI总线实现控制指令收发，将存入到DDR2芯片中的8路数据经FPGA构建的双口RAM器件传送到ARM，进而经过LCD显示信号波形或通过LXI接口上传至上位机处理。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。