采集小板和FPGA大板,各自在忙什么?
AD7606采集小板和FPGA大板各自在忙什么?结合实拍照片与流程图,了解ADC子卡采样转换、FPGA母板组织数据以及电脑软件显示波形的职责。
桌上有接着线缆的绿色小板、黑色大板,电脑还显示着波形:为什么采集演示要用到这几样设备?可以把它们看成一个分工合作的小队。小板把电压变成数字,FPGA大板组织数据,电脑软件呈现变化。
小板先做什么:把电压变成数字
测试信号或经过适配的传感器信号,首先来到采集子卡。本例中的绿色小板是MA1001 AD7606子卡,板上的AD7606是模数转换器,也叫ADC。它在采样时刻读取模拟电压,转换成数字码,供后续整理和绘图。

图1:左下绿色板为MA1001 AD7606采集子卡,右侧黑色板为本次演示的FPGA母板,两块板经板间接口配合工作。
大板接着做什么:接住并整理数据
子卡给出的已经是数字数据。与它相连的FPGA母板按当前工程的配置发出采集控制、接收转换结果,并整理各通道数据。在这套演示里,板上工程还负责把数据传给电脑。
若同时观察几路输入,母板工程还需按约定区分每一路采样值。这样电脑软件选择某个通道时,显示的才是对应那一路的数据;通道名称与接线位置也更容易对照。
FPGA可以围绕任务编写逻辑。采样怎样安排、通道怎样标记、数据通过什么接口传出,都要结合母板资源和工程设计确认。选板时,还应看看现有工程能否支持自己的用途。
电脑又做什么:把数据画成曲线
电脑软件按通道和先后顺序显示采样点,屏幕曲线便呈现出电压变化。若要读出具体电压或时间,还需核对输入量程、换算设置及采样时间轴。
分析或保存数据,则要看配套软件和当前工程的功能。先明确希望电脑显示或记录什么,选型会更有针对性。
为什么要分成两块板
两块板分开,便于围绕信号和系统需求组合:子卡聚焦模拟输入与转换,母板提供采集控制、数据组织和传输所需的可编程平台。讨论方案时,也能分别确认输入通道与量程、板间连接和电脑端显示。
实际搭配时,还需核对连接器与引脚、供电、信号时序,以及配套FPGA工程。先确认这些条件,后续联调会更顺畅。
如果准备沿用已有母板搭配新的采集子卡,可以先提供母板型号、板间接口资料及希望采集的信号条件,再一起判断需要哪些适配工作。
顺着数据流,再看一遍分工

图2:箭头表示本例的数据流向;各板卡采用的具体接口与功能配置,以实际工程为准。
如果您已有FPGA开发板,或准备搭建采集系统,可以告诉我们信号从哪里来、需要几路、希望电脑显示或记录什么。可先了解MA1001 AD7606 ADC子卡和ADC采集产品与方案,再一起核对合适的搭配方式。
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