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    FPGA数据采集卡电子方案设计

    FPGA多数据采集卡优势

     

    由于FPGA时钟频率高、内部延时小、速度快、效率高、组成形式灵活等特点使其在高速数据采集方面有着DSP和单片机无法比拟的优势。

    FPGA多数据采集卡的数据采集系统采用??榛杓平峁?,共由4类??樽槌?,各采集??榭梢曰セ换蛄榛钤黾?,各个??橹洳捎萌ㄊ搅悠飨嗔?,传感器信号、422串行等信号输入到对应??橹械骼聿杉?,由主控制??榭刂仆骋槐嘀?,并传输到双备份存储器中。设计方案灵活、控制简单,具有很好的实用价值。

    系统硬件设计

    数据采集记录系统由1个主控制卡及3个数据采集卡组成,系统结构组成如下图所示。

    FPGA数据采集卡电子方案硬件设计

    主控制卡是数据采集系统的核心部分,主要包括地面测控台长线通信、各数据采集卡数据传输控制、数据转发、存储器控制等功能。3个数据采集卡可以采集72路模拟信号,各数据采集卡中的FPGA从控制??楦莸刂诽吣?榭刂贫嗤ǖ狼谢豢?,选通24路模拟信号中的某路信号后经过16位A/D转换器转换为数字信号,各路信号采集完成后根据接收时序和握手信号将采集数据通过三通式可堆叠内部总线发送至主控制卡,再由主控制卡的FPGA主控制??橥骋槐嘀『蟠涞酱娲⑵?,完成了数据采集与存储过程。

    系统逻辑设计

    主控制卡采集控制逻辑设计

    主控制卡的控制逻辑框图如下图所示。

    主控制卡采集控制逻辑设计

    采集控制主要是由主控制卡的内部总线控制??橥瓿?,接收长线控制??榉⑺凸吹牡孛娌饪靥刂泼?,并转发给各个电压采集卡,在采集状态下,根据接收时序和握手信号接收各个采集卡的数据。

    数据采集卡逻辑设计

    数据采集卡控制逻辑框图如下图所示。

    数据采集卡逻辑设计

    Bus_Ctr为数据采集卡的内部总线控制???,主要接收内部总线??榉⑺凸吹拿?,控制AD—Ctr的工作状态,采集状态下,配合主控制卡,将4k_FIFO中的数据主动送至主控制卡中,AD—Ctr??橹饕刂艫D转换时序,控制24路模拟开关。

    模拟开关电路设计

    多通道模拟开关的切换是数据采集卡的重要内容,在本设计中,每块数据采集卡都需要同时采集24路不同频率的模拟信号,所以必须高精度、高准确度控制采样通道地址的切换与选择,这对于硬件与软件的设计都提出很高的要求。硬件部分采用的模拟开关是ADG706,此为可以选通l6路信号的芯片,由于采集通道为24路,所以每块采集卡上需要两片ADG706芯片,开关量达到16X2=32>24路,满足设计要求。

    PCBA加工产能

    制造能力 PCBA服务 设备清单
    4条SMT生产线 电路板类型(盲埋孔、阻抗、厚铜、HDI) Fuji CP8 Series SMT贴片机
    2条DIP插件生产线 工艺类别(SMT/DIP) 全自动锡膏印刷机
    0201元件贴装 ICT测试 10温区回流焊
    0.25mm BGA FCT功能测试 AOI光学检测仪
    SMT 400万点/日 BIT老化测试 波峰焊(有铅、无铅)
    DIP 100万点/日 Box Building成品组装 ICT测试工作台

    PCBA工艺能力

    项目 批量加工 打样
    PCBA加工SMT工艺能力 长*宽 最小尺寸 50*30
    最大尺寸 150*350 最大边长低于800mm
    厚度 最低厚度 0.8
    最高厚度 5
    PCBA加工DIP工艺能力 长*宽 最小尺寸 50*30
    最大尺寸 500*350 最大边长低于1000mm
    厚度 最低厚度 0.8
    最高厚度 5
    PCBA贴片加工元件规格 规格大小 最小规格 0603(0201) 0402()
    最大尺寸 45*45 68*68
    元件厚度 25.4
    QFP封装 最小脚距 0.4 0.3
    BGA封装 最小脚距 0.5 0.3

    PCBA交期说明

    项目 加工数量
    少于100件 100-1000件 多于1000件
    交期 少于3天 少于5天 3天开始交货
    备注

    SMT快件最快8小时交付;

    合格率保证在99%以上;

    交期计算从客户资料、物料确认完毕后开始计算

    【格亚信电子】是专业从事电子产品设计、电子方案开发、电子产品PCBA加工的深圳电子方案公司,主要设计电子产品包括工控、汽车、电源、通信、安防、医疗电子产品开发。

    公司核心业务是提供以工控电子、汽车电子、医疗电子、安防电子、消费电子、通讯电子、电源电子等多领域的电子产品设计、方案开发及加工生产的一站式PCBA服务,为满足不同客户需求可提供中小批量PCBA加工。

    公司产品涵盖工业生产设备控制设备电子开发、汽车MCU电子控制系统方案设计、伺服控制板PCBA加工、数控机床主板PCBA加工,智能家居电子研发、3D打印机控制板PCBA加工等领域。业务流程包括电子方案开发设计、PCB生产、元器件采购、SMT贴片加工、样机制作调试、PCBA中小批量加工生产、后期质保维护一站式PCBA加工服务。

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    作者:电子产品设计


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