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如何選擇高速數(shù)據(jù)采集卡？

用戶在進行科研試驗中，如果涉及高頻信號的試驗，一般要進行高速數(shù)據(jù)采集卡的選擇，如通信、高通物理、雷達等領域。選擇高速數(shù)據(jù)采集卡一般從如下幾個指標考慮：

采樣率、分辨率、通道數(shù)、總線等。選型的關鍵還是看您高速數(shù)據(jù)采集卡做什么用，避免不要盲目選擇數(shù)據(jù)采集卡。就存儲技術而言相比于五年前，現(xiàn)在不論是傳輸速率，存儲速度與存儲容量均有了不同數(shù)量級的變化。因為不同的數(shù)據(jù)采集卡用的地方不同，首先你要確定你的用途，知道用處了才能更好的選型。用途確定后，查找相應匹配的數(shù)據(jù)采集卡，查看其參數(shù)是否適合你的需求，把不同型號的采集卡作對比，這樣才可以挑選出更適合你的。數(shù)據(jù)采集板的應用與這些關鍵詞息息相關：信號類型（脈沖、中頻、射頻….）、信號幅度、信號帶寬、是否需要FPGA實時處理，通道數(shù)…….

采樣率：非常關鍵的指標，如果是包含直流分量的信號，采樣率的選擇一般是信號頻率的8倍以上。如果是通信調制信號，可以是采用欠采樣的方式采集，這時重點考慮的是板卡的帶寬。

分辨率：有些用戶對分辨的要求不高，比如通信等；有些用戶對分辨率則比較敏感，通常可選有8bit，10bit，12bit，14bit，16bit等。

通道數(shù)：對于有些陣列應用的場合，通道數(shù)是非常關鍵的一個要素。比如超聲陣列、相控陣雷達、分布式高能物理探測等。當然，此種場合的對同步性要求也非常高。

總線：用戶根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模、經費預算等，也需適合選擇合適的總線。比如經費試驗室環(huán)境可選擇PCIe、USB總線等，如果是工業(yè)現(xiàn)場、試驗現(xiàn)場，可選擇cPCI、VPX等。

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高速數(shù)據(jù)采集存儲板卡設計

介紹所設計的高速數(shù)據(jù)采集高速、大容量存儲卡和系統(tǒng)實現(xiàn)方案。A/D采集采用8位的1 GHz A/D轉換芯片,高速大容量存儲采用固態(tài)存儲芯片F(xiàn)LASH(閃存)為存儲介質,FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)為存儲陣列的控制核心,針對來自A/D的高速數(shù)據(jù),引入多級流水和冗余校驗技術,能夠屏蔽FLASH的壞塊。A/D采集采用8位的1GHzA/D轉換芯片,高速大容量存儲采用固態(tài)存儲芯片F(xiàn)LASH(閃存)為存儲介質,FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)為存儲陣列的控制核心,針對來自A/D的高速數(shù)據(jù),引入多級流水和冗余校驗技術,能夠屏蔽FLASH的壞塊。實現(xiàn)了用高密度、相對低速的FLASH存儲器對高速實時數(shù)據(jù)的可靠存儲。另外,通過的橋接芯片PCI9656,可以很方便地實現(xiàn)同主機的高速的數(shù)據(jù)通信。

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數(shù)據(jù)采集模塊跟數(shù)據(jù)采集卡有什么區(qū)別？

在產品概述方面。

（1）起源。為了滿足IBM-PC機及其兼容機用于數(shù)據(jù)采集與控制的需要，國內外許多廠商生產了各種各樣的數(shù)據(jù)采集板卡（或I/O板卡）。高速數(shù)據(jù)采集卡總線接口形式一般有：PCIExpress、compactPCI、PXI、PXIExpress、VPX、USB等。這類板卡均參照IBM-PC機的總線技術標準設計和生產，用戶只要把這類板卡插入IBM-PC機主板上相應的I/O擴展槽中，就可以迅速方便地構成一個數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，從而大大節(jié)省了硬件的研制時間和投資，又可以充分利用IBM-PC機的軟硬件資源，還可以使用戶集中精力對數(shù)據(jù)采集與處理中的理論和方法進行研究、進行系統(tǒng)設計以及程序的編制等。

（2）分類。

基于PC總線的板卡種類很多，其分類方法也有很多種。按照板卡處理信號的不同可以分為模擬量輸入板卡(A/D卡)、模擬量輸出板卡(D/A卡)、開關量輸入板卡、開關量輸出板卡、脈沖量輸入板卡、多功能板卡等。A/D的性能和參數(shù)直接影響著模擬輸入的質量，要根據(jù)實際需要的精度來選擇合適的A/D。其中多功能板卡可以集成多個功能，如數(shù)字量輸入/輸出板卡將模擬量輸入和數(shù)字量輸入/輸出集成在同一張卡上。根據(jù)總線的不同，可分為PXI/CPCI板卡和PCI板卡。

還有其它一些專用I/O板卡，如智能接口卡、虛擬存儲板（電子盤）、信號調理板、專用（接線）端子板等，這些種類齊全、性能良好的I/O板卡與IPC配合使用，使系統(tǒng)的構成十分容易。

（3）主要類型。

在工業(yè)現(xiàn)場，我們會安裝很多的各種類型的傳感器，如壓力的、溫度的、流量的、聲音的、電參數(shù)的等等，受現(xiàn)場環(huán)境的限制傳感器信號如壓力傳感器輸出的電壓或者電流信號不能遠傳或者因為傳感器太多布線復雜，我們就會選用分布式或者遠程的采集卡（模塊）在現(xiàn)場把信號較高的精度地轉換成數(shù)字量，然后通過各種遠傳通信技術（如485、232、以太網、各種無線網絡）把數(shù)據(jù)傳到計算機或者其他控制器中進行處理。做為商用級的采集存儲供應商，一般會基于不同應用場景提供了不同的數(shù)據(jù)采集存儲方案。這種也算作數(shù)據(jù)采集卡的一種，只是它對環(huán)境的適應能力更強，可以應對各種惡劣的工業(yè)環(huán)境。