[实用新型]一种外设组件互联标准接口的数模转换输出控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业测控领域数据采集及控制装置，尤其涉及一种外设组件互联标准接口的高精度数模转换输出控制装置。

背景技术

近年来，我国在工业测控技术领域已经取得了巨大的发展，随着计算机硬件软件技术的迅速发展及集成电路技术的日益提高，计算机测控系统已经成为当今工业控制的主流测量控制系统，在冶金、电力、自动化机床、工业机器人控制和计算机集成制造系统等工业控制方面有着广泛的应用，在国民经济中发挥着越来越大的作用。

工业测控的应用系统中，一种典型的结构是工业控制计算机根据相应的要求输出数字和模拟信号去控制外部应用系统，各种传感器信号作为数字输入反馈到工业控制计算机，进而控制系统的状态。而工业控制计算机上最常使用的接口是外设部件互连标准（Peripheral Component Interconnection 简称PCI）总线接口，计算机使用PCI接口从应用系统获取数据，并通过PCI接口对应用系统进行控制，具有高速稳定等优点，是工业测控领域的首选方案。目前基于PCI接口的各种数模转换控制装置存在着速度慢、精度低、输入输出接口少、输出信号形式单一等缺点，因此提供一种基于PCI接口的具有多种不同形式输入输出接口，对信号处理速度快精度高，能准确控制应用系统的状态的数模转换控制装置是非常必要的，可以促进工业控制自动化领域的发展。

发明内容

为了实现工业系统上对多种不同形式输入输出的传感器接口进行PCI数据采集及其控制，本实用新型的目的在于提供一种外设组件互联标准接口的数模转换输出控制装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种外设组件互联标准接口的数模转换输出控制装置，包括外部接口一、外部接口二、外部接口三、DAC模块一、DAC模块二、DAC模块三、DAC模块四、FPGA模块、PCI桥芯片、PCI总线和电源模块；DAC模块一和DAC模块二的一端与FPGA模块连接，另一端与外部接口一连接，DAC模块三的一端与FPGA模块连接，另一端与外部接口二连接，DAC模块四的一端与FPGA模块连接，另一端与外部接口三连接，FPGA模块与外部接口一、外部接口二、外部接口三直接连接输出9路数字信号，输入9路数字信号， FPGA模块通过PCI桥芯片最后连接到PCI总线上，电源模块给装置供电，其输入电压+5V由计算机的主板提供。

所述的外部接口一属于DB25接口，分别与DAC模块一、DAC模块二、FPGA模块相连接；DAC模块一的和DAC模块二的总计8路模拟输出端与外部接口一相连接，FPGA模块的7路数字输出端与外部接口一相连接，外部接口一的7路数字信号连接到FPGA模块作为数字输入端。

所述的外部接口二属于DB9接口，DAC模块三的4路模拟输出端与外部接口二相连接，FPGA模块的1路数字输出端与外部接口二相连接，外部接口二的一路数字信号连接到FPGA模块作为数字输入端。

所述的外部接口三属于DB9扩展接口，DAC模块四的4路模拟输出端与外部接口三相连接，FPGA模块的1路数字输出端与外部接口三相连接，外部接口三的1路数字信号连接到FPGA模块作为数字输入端。

所述的DAC模块一、DAC模块二、DAC模块三和DAC模块四均由AD5754R芯片组成；DAC模块一和DAC模块二与外部接口一相连接，DAC模块三与外部接口二相连接，DAC模块四与外部接口三相连接。

所述的FPGA模块以Xilinx 公司的 SPARTAN系列的FPGA芯片XC3S50为核心，分别与外部接口一、外部接口二、外部接口三、DAC模块一、DAC模块二、DAC模块三、DAC模块四和PCI桥芯片相连接。

所述的PCI桥芯片采用PLX公司的PCI9052接口芯片， PCI桥芯片一端与FPGA模块连接，另一端与PCI总线连接。

所述的PCI总线符合PCI总线协议，PCI总线一端与PCI桥芯片相连接，另一端插在计算机主板内的任一PCI插槽中。

所述的电源模块其电压输入为+5V，由计算机上的主板提供，输出提供直流+3.3V，+2.5V和+1.2V，+3.3V为FPGA提供参考电压，+2.5V为FPGA提供辅助电压，+1.2V为FPGA提供内部核电压。

本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是：相比于其它外设部件互联标准接口的控制装置，本实用新型提供的外设组件互联标准接口的高精度数模转换输出控制装置可以使用计算机通过PCI接口对板卡进行控制和数据读写，实现16路可控DAC输出，9路数字输出，9路数字输入，满足复杂测控系统中的多功能数据控制要求。