[发明专利]一种基于FPGA的多路模拟信号同步采样电路系统

权利要求书

1.一种基于FPGA的多路模拟信号同步采样电路系统，其特征在于：包括多块32通道信号采集子卡、同步信号采集卡和ATM网络模块组成；同步信号采集卡通过RS422总线向多块32通道信号采集子卡发送时钟同步信号，同步信号采集卡和32通道信号采集子卡通过高速串行口RapidIO进行数据交换，整个系统实现256路模拟信号同步采样，并通过ATM网络模块与外部系统进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的多路模拟信号同步采样电路系统，其特征在于：所述的32通道信号采集子卡，包括32路信号调理模块、模数转换AD模块、FPGA模块、ATM网络模块、RS422同步时钟模块、高速串行口RapidIO模块、系统时钟、系统电源；

32路传感器信号通过32路信号调理模块实现单端信号转差分信号，模数转换AD模块实现模拟信号至数字信号的转变，RS422同步时钟模块实现与其他采集子卡同步，高速串行口RapidIO模块实现与同步信号采集卡进行数据交换，ATM网络模块实现与ATM网络通信，ATM网络模块中ATM物理芯片将并行数据转变为ATM网络信号，ATM网络模块中网络变压器起到信号隔离、阻抗匹配、增强驱动能力；FPGA模块实现采样数据的接收、封装和转发，负责控制32路模数转换电路同步，通过控制RS422同步时钟模块实现与其他32通道信号采集子卡同步，通过控制高速串行RapidIO模块实现与同步信号采集卡进行数据交换，通过控制ATM网络模块实现与ATM网络通信；系统时钟给32通道信号采集子卡提供工作参考时钟，系统电源分为模拟电源和数字电源，模拟电源为信号调理电路供电，数字电源为数字电路部分供电。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA的多路模拟信号同步采样电路系统，其特征在于：所述同步信号采集卡，包括FPGA模块、ATM网络模块、RS422同步时钟模块、8路高速串行口RapidIO模块、系统时钟、系统电源模块；

RS422同步时钟模块通过RS422总线向各个32通道信号采集子卡发送同步时钟信号，8路高速串行口RapidIO模块实现与各个32通道信号采集子卡进行数据交换，ATM网络模块实现与ATM网络通信，ATM网络模块中ATM物理芯片将并行数据转变为ATM网络信号，ATM网络模块中网络变压器起到信号隔离、阻抗匹配、增强驱动能力；FPGA模块通过控制RS422同步时钟模块实现与各个32通道信号采集子卡同步，通过控制高速串行RapidIO模块实现与各个32通道信号采集子卡进行数据交换，通过控制ATM网络模块实现与ATM网络通信；系统时钟给同步信号采集卡提供工作参考时钟，系统电源为数字电源，为数字电路部分供电。

4.根据权利要求1所述的基于FPGA的多路模拟信号同步采样电路系统，其特征在于：所述ATM网络模块，包括32通道信号采集子卡的ATM网络模块和同步信号采集卡的ATM网络模块，由ATM网络桥接FPGA、ATM物理芯片以及网络变压器组成，两种卡的ATM网络模块是独立工作，电路系统通过其中一种卡的ATM网络模块实现与外部系统进行通信。

5.根据权利要求1所述的基于FPGA的多路模拟信号同步采样电路系统，其特征在于：在没有同步信号采集卡的情况下，两块32通道信号采集子卡通过高速串行口RapidIO进行互连，其中一块32通道信号采集子卡作为主卡，另一块作为从卡，主卡向从卡发送同步时钟信号，ATM网络模块进行级联组网实现与外部系统进行通信。

6.根据权利要求1所述的基于FPGA的多路模拟信号同步采样电路系统，其特征在于：所述32通道信号采集子卡的个数为8个。