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多通道高速采集卡
高速采集卡概述
本采集卡基于高速AD、FPGA及高速DDR，实现四路250M 14位独立或同步高速采样，提供两路外部同步时钟输入、并支持两路对外时钟输出。板上提供1G高速DDR缓存，支持板上信号预处理；对外提供USB3.0高速通信接口、URAT串行通信接口、JTAG调试接口、预留PCIe 2.0接口、硬件I/O接口。
高速采集卡的特征
4路 250M 采样
支持单端或差分信号输入
前端可编程增益放大
1G高速DDR缓存
USB3.0高速通信接口
PCIe 2.0接口
输入/输出时钟
单12V电源供电
高速采集卡应用
各类高速模拟信号采样与处理
例如，光传感领域的DVS、DAS等系统用核心采集板
高速采集卡功能及组成框图
采集卡功能
采集卡用以采集模拟信号，板卡上的FPGA芯片，可以用于对采集到的模拟信号进行处理，并将处理后的数字信号通过USB3接口实时传送给外部处理器或计算机，同时板上提供了丰富的接口及工作状态指示。
采集卡功能组成
采集卡功能组成如下图所示：
采集卡对外的接口如下图所示：
采集卡对外接口参数
采集卡对外接口的参数如下。
a) 供电
1) 电压：DC +12V；
2) 预计正常工作功耗：小于20W。
b) 通道
1) 通道数量：4个；（通过扩展接口增加ADC子卡，通道数量可增加4个）
2) 支持单端或差分输入；
3) 通道工作方式：同步或任意通道独立使能；
c) ADC输入信号特性
1) 耦合方式：DC；
2) 输入阻抗：50Ω；
3) 端接方式：单端输入；
4) 输入幅度：0.5Vpp~5Vpp。
d) A/D采样参数
1) 采样速度：1M~250MSPS可设置；
2) 采样位数：14bit；
3) 采样精度：11.2bit；
e) 触发脉冲
1) 输入触发脉冲
数量：2个；
输入触发脉冲电平：3.3V TTL；
输入触发脉冲宽度：≥4ns；
2) 输出触发脉冲
数量：2个；
输出触发脉冲电平：3.3V TTL；
输出触发脉冲宽度：4ns~100us；
输出触发脉冲频率：100Hz~100KHz；
输出触发脉冲延迟：4ns~1ms；
f) 板上缓存
1) FPGA内部缓存
USB3.0芯片前端缓存：≥160KByte；
ADC芯片前端缓存：≥160KByte。
2) DDR3缓存：1024MByte
g) 数据长度：2通道数据总量n*16KByte或8KSample；
h) 数据获取：触发脉冲上升沿触发，触发延迟后的数据开始截取指定长度。
i) 算法（用户工作）：
1) 空间合并平均
2) 空间指数补偿
3) 时间滑动平均
4) 时间带通滤波
5) 时间过零率计算
6) 时间短时能量计算
7) FFT计算
j) PCIe接口：PCIe 2.0 ×8 ×4 ×2 ×1可选；
k) UART接口：RS232；
l) USB3.0 接口；
m) 板卡调试接口
1) USB3.0控制器ARM9内核JTAG调试接口；
2) FPGA JTAG调试接口；
板卡工作指示灯说明
采集卡上共有指示灯9个，其中，电源供电状态指示灯7个，FPGA工作状态指示灯2个，各个LED指示灯的状态说明如下。
电源供电状态指示灯：
1） DS1——ADC 3.3V供电状态指示灯；
2） DS2——FPGA 1.8V IO供电指示灯；
3） DS3——FPGA 1.8V IO供电指示灯；
4） DS4——FPGA高速串行总线VTT供电指示灯；
5） DS5——FPGA高速串行总线VCC供电指示灯；
6） DS6——FPGA内核供电指示灯；
7） DS7——外部供电状态指示灯，灯亮表示外部供电不正常。
FPGA工作状态指示灯：
1) DS9——FPGA DONE信号指示灯，灯亮表示配置完成，灯灭表示正在配置；
2) DS8——FPGA_INIT_B信号指示灯，灯亮表示FPGA初始化完成，灯灭表示正在初始化；
板卡可提供测试用例说明
板卡交付时提供测试用例如下：
1） ADC测试用例
测试用例名称：ADC_TEST
测试用例功能：验证ADC1和ADC2芯片的4个通道采集数据的性能，包括输入信号范围、采样率范围、采样性能；
2） 输入输出触发脉冲测试用例
测试用例名称：PULS _TEST
测试用例功能：验证输入、输出触发脉冲延时，上升沿时间；
3） DDR3测试用例
测试用例名称：DDR3_TEST
测试用例功能：验证DDR3读写速度、存储容量；
4） USB3测试用例
测试用例名称：USB3_TEST
测试用例功能：验证USB3接口功能、传输速率。
使用注意事项
1） 电源正负极不要接反；
2） 不要带电插拔连接JTAG接口的仿真器。
