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高速数据采集器系统组成
来源：高速数据采集系统高速数据采集系统www.xakltec.com 发布时间：2020年10月16日
高速数据采集系统广泛应用于军事、航天、航空、铁路、机械等诸多行业。区别于中速及低速数据采集系统，高速数据采集系统内部包含高速电路，电路系统1/3以上数字逻辑电路的时钟频率>=50MHz；对于并行采样系统，采样频率达到50MHz，并行8bit以上；对于串行采样系统，采样频率达到200MHz，目前广泛使用的高速数据采集系统采样频率一般在200KS/s~100MS/s，分辨率16bit~24bit。
高速数据采集系统一般分为数据采集和数据处理两部分。
在数据采集时，必须以很高的速度采集数据。在数据处理时并不需要与数据采集同样高的速率进行。因此，高速数据采集需要有一个数据缓存单元，先将采集的数据有效的存储，然后根据系统需要进行数据处理。
高速数据采集系统通常由单片机、高速缓存、高速A/D转换器组成。
单片机
单片机，也称单片微型计算机。它是把中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口（I/O）等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
高速缓存
高速缓存是关键部件，其构成方案有三种：
（1）高速SRAM切换方式。
高速SRAM只有一套数据、地址和控制总线，可通过三态缓冲门分别接到A/D转换器和DSP上。当A/D采样时，SRAM由三态门切换到A/D转换器一侧，以使采样数据写入其中。当A/D采样结束后，SRAM再由三态门切换到DSP一侧以便DSP进行读写。这种方式的优点是SRAM可随机存取，同时较大容量的高速SRAM容易得到且价格适中，缺点是切换控制电路比较复杂，且只能由A/D转换器和DSP分时读写。
（2）先进先出（FIFO）方式。
FIFO存储器就象数据管道一样，数据从管道的一头流入、从另一头流出，先进入的数据先流出。FIFO具有两套数据线而无地址线，可在其一端写操作而在另一端读操作，数据在其中顺序移动，因而能够达到很高的传输速度和效率，且由于省去了地址线而有利于PCB板布线。缺点是只能顺序读写数据，因而显得比较呆板，而且大容量的高速FIFO非常昂贵；
（3）双口RAM。
双口RAM具有两套独立的数据、地址和控制总线，因而可从两个端口同时读写而互不干扰，并可将采样数据从一个端口写入而由DSP从另一个端口读出。双口RAM也能达到很高的传输速度，并且具有随机存取的优点，缺点是大容量的高速双口RAM很难得且价格昂贵。
高速A/D转换器
高速A/D转换器常采用并行A/D转换器或并/串行A/D转换器，由电阻分压器、比较器、缓冲寄存器和编码器组成。
高速数据采集系统一般分为数据采集和数据处理两部分。
在数据采集时，必须以很高的速度采集数据。在数据处理时并不需要与数据采集同样高的速率进行。因此，高速数据采集需要有一个数据缓存单元，先将采集的数据有效的存储，然后根据系统需要进行数据处理。
高速数据采集系统通常由单片机、高速缓存、高速A/D转换器组成。
单片机
单片机，也称单片微型计算机。它是把中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口（I/O）等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
高速缓存
高速缓存是关键部件，其构成方案有三种：
（1）高速SRAM切换方式。
高速SRAM只有一套数据、地址和控制总线，可通过三态缓冲门分别接到A/D转换器和DSP上。当A/D采样时，SRAM由三态门切换到A/D转换器一侧，以使采样数据写入其中。当A/D采样结束后，SRAM再由三态门切换到DSP一侧以便DSP进行读写。这种方式的优点是SRAM可随机存取，同时较大容量的高速SRAM容易得到且价格适中，缺点是切换控制电路比较复杂，且只能由A/D转换器和DSP分时读写。
（2）先进先出（FIFO）方式。
FIFO存储器就象数据管道一样，数据从管道的一头流入、从另一头流出，先进入的数据先流出。FIFO具有两套数据线而无地址线，可在其一端写操作而在另一端读操作，数据在其中顺序移动，因而能够达到很高的传输速度和效率，且由于省去了地址线而有利于PCB板布线。缺点是只能顺序读写数据，因而显得比较呆板，而且大容量的高速FIFO非常昂贵；
（3）双口RAM。
双口RAM具有两套独立的数据、地址和控制总线，因而可从两个端口同时读写而互不干扰，并可将采样数据从一个端口写入而由DSP从另一个端口读出。双口RAM也能达到很高的传输速度，并且具有随机存取的优点，缺点是大容量的高速双口RAM很难得且价格昂贵。
高速A/D转换器
高速A/D转换器常采用并行A/D转换器或并/串行A/D转换器，由电阻分压器、比较器、缓冲寄存器和编码器组成。
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