[发明专利]混合型智能数据采集处理装置

摘要

本发明涉及一种混合型智能数据采集处理装置，属于数据采集技术领域。本发明以LRM模块为载体在主处理芯片DSP和CPLD的协同工作下，通过A/D转换器完成对4mA～20mA电流信号的模拟量采集，通过CAN总线接口模块完成与CAN总线的通讯，通过RS‑422串口接口模块完成与RS422串口设备的通讯，通过网络接口模块与以太网设备通讯，通过PCI总线接口模块与PCI设备通讯，最后通过DSP外扩FLASH完成数据存储功能，其能够实现数字量与模拟量的同时采集，体积小，精度高。

主权项

一种混合型智能数据采集处理装置，其特征在于，包括：核心板模块、A/D转换模块、CAN总线接口模块、RS422串口接口模块、网络接口模块、PCI总线接口模块和电源模块，其中所述A/D转换模块、CAN总线接口模块、RS422串口接口模块、网络接口模块和PCI总线接口模块为五个信号采集处理模块并由所述核心板模块统一控制，所述五个信号采集处理模块以LRM模块为载体同时工作；所述核心板模块包括主处理芯片DSP、片外RAM、FLASH以及CPLD，片外RAM用于提高DSP的运算处理能力，FLASH用于存储采集后的信息，其中DSP、片外RAM和FLASH三者之间都通过地址线和数据线两种线相连，CPLD作为主控制芯片通过I/O量信号对数据采集处理装置的其余所有芯片的片选、复位、上电时序和通道逻辑控制操作进行控制；所述A/D转换模块包括第一电阻、电子开关、放大器、A/D转换芯片、电压基准芯片以及第一光耦；A/D转换模块用于首先通过第一电阻将4mA～20mA的电流信号转换为电压信号，以及在电源模块输出的第一电压下通过两个并联的第二电阻得到一个固定值测试电压信号，然后通过电子开关在CPLD的控制下从6路模拟量电压信号和1路所述固定值测试电压信号中选通一路后经过放大器放大、滤波，送至A/D转换芯片，最后通过A/D转换芯片将模拟量信号转换为SPI串口信号，再通过第一光耦隔离后与DSP通讯；所述CAN总线接口模块包括CAN总线接口芯片和电平转换芯片，CAN总线接口芯片用于将DSP内部CAN总线控制器产生的TTL电平信号转换为CAN总线电平信号，电平转换芯片用于在CAN总线接口芯片进行电平信号转换之前将DSP提供的电平转换为CAN总线接口芯片的工作电平，且用于在串口接口芯片进行电平信号转换之前将DSP提供的电平转换为串口接口芯片的工作电平；所述RS422串口接口模块包括2片串口接口芯片MAX490以及4片第二光耦；其中两片串口接口芯片分别用于对DSP中的两路SCI串口信号进行电平转换，所述第二光耦用于实现RS422串口接口模块的光电隔离；所述网络接口模块包括网络接口芯片和变压器，其中网络接口芯片用于通过地址信号线或数据信号线与DSP进行通讯，当网络接口芯片完成信号转换后通过变压器与以太网设备进行通讯；所述PCI总线接口模块包括PCI总线接口芯片和双口RAM；所述PCI总线接口芯片用于将PCI总线电平信号转换为本地总线电平信号，并通过双口RAM与DSP通讯，双口RAM的通讯控制由DSP和CPLD实现。