[发明专利]数据采集高速处理系统及方法

说明书

本发明的数据采集高速处理系统及方法，包括：数据采集端、数据采集预处理端、中央处理器以及数据处理端；其中，数据采集端包括至少一数据采集通道，用于同步采集数据；数据采集预处理端，包括至少一预处理单元，用于在接收到预处理控制指令时，对各数据采集通道采集的数据进行预处理；中央处理器，用于对接收到的预处理后的由各数据采集通道采集的数据进行合并处理，并将合并处理后的数据发送至所述数据处理端；数据处理端，用于对接收到的合并处理后的数据进行进一步运算处理。本发明不仅能够实现多通道同步高采样率数据采集，并在经过数据采集预处理端预处理后，降低实时传输的数据量以及数据处理端的工作压力，提高数据传输稳定性和系统稳定性，以稳定轻负载的方式持续稳定传输。

技术领域

本发明涉及数据处理领域，尤其涉及数据采集高速处理系统及方法。

背景技术

温度、生长应力、生长率等是决定化学气相淀积(CVD)、分子束外延(MBE)、物理气相沉积(PVD)等工艺过程中外延晶片薄膜生长质量的关键因素。实时监控晶片的反射率(分离出生长率、组成成分、表面粗糙度等信息)、温度及晶片表面弯曲度(即晶片表面应力)等关键信息，有助于优化工艺控制，提高外延材料层的均匀度和良率、减少生产成本、提高生产效率。为了能够实现对待测晶片反射率、温度和翘曲等特性参数的在线实时监测，需在单位时间内采集大量数据并进行处理。

在本领域中，对于数据采样并高速处理常规操作为将采集到的数据直接送往数据处理端进行运算，并转换为一定逻辑关系的输出信号。例如，在半导体工艺中温度变化监测及控制工作极为重要，需要采集尽可能多的数据点并及时运算响应，以达到实时高精度控制信号输出，常规做法是使用PCIE接口，将采集的数据不做处理地直接上传到数据处理端，通过上位机来做数据处理转换等。但是这种模式下，对于实时高精度的需求会形成单位时间内大量的数据需要传输并等待处理，这对数据传输稳定性和应用端的数据处理能力有很苛刻的要求。而且采集端常规的参数多为8通道16位200KHz的采样率，对于8通道更高的精度及采样率需求没有可匹配的，这些对实际应用均带来极大的不便。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供数据采集高速处理系统及方法，解决现有技术中对于实时高精度的需求会形成单位时间内大量的数据需要传输并等待处理的状态，会导致数据传输稳定性低以及应用端的数据处理能力不高的问题。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种数据采集高速处理系统，包括：包括：数据采集端、数据采集预处理端、中央处理器以及数据处理端；其中，所述数据采集端，包括至少一数据采集通道，用于同步采集数据；所述数据采集预处理端，包括至少一预处理单元，连接所述数据采集端，所述数据采集预处理端用于在接收到预处理控制指令时，对各数据采集通道采集的数据进行预处理；其中，所述预处理控制指令由所述中央处理器从所述数据处理端接收并发送至所述数据采集预处理端；所述中央处理器，连接所述数据采集预处理端，用于对接收到的预处理后的数据进行合并处理，并将合并处理后的数据发送至所述数据处理端；所述数据处理端，连接所述中央处理器，用于对接收到的合并处理后的数据进行进一步运算处理。

于本发明的一或多个实施例中，每个预处理单元分别与一数据采集通道对应配置。

于本发明的一或多个实施例中，每个预处理单元分别与多个数据采集通道对应配置。

于本发明的一或多个实施例中，所述数据采集预处理端包括：一或多个分别与一个数据采集通道对应配置的预处理单元以及一或多个分别与多个数据采集通道对应配置的预处理单元。

于本发明的一或多个实施例中，所述数据采集预处理端对各数据采集通道采集的数据进行预处理的方式包括：去掉数据头、去掉数据尾、获得中间值以及计算平均值操作中的一种或多种。

于本发明的一或多个实施例中，所述数据采集预处理端与所述中央处理器之间通过SPI的DMA模式进行数据传输。