[实用新型]一种柔性化数据采集处理系统

说明书

本实用新型公开了一种柔性化数据采集处理系统，包括：采集卡、数据处理单元和CPU，所述采集卡用于采集外部传感器的数据信号并通过所述数据处理单元传输至所述CPU；所述采集卡包括I/O接口和I/O电路，所述I/O电路用于连接外部传感器和执行器，所述数据处理单元包括第一FPGA电路板和通讯芯片，所述第一FPGA电路板通过所述I/O接口与所述采集卡信号连接，所述通讯芯片用于实现所述第一FPGA电路板和CPU之间高速通讯，所述CPU通过所述通讯芯片控制所述第一FPGA电路板。本实用新型具有极大的灵活性，具有即插即用和快速响应等多种模式，使用于多种应用场合，且适用于需要输入输出同步的应用场合，并实现了接口标准化。

技术领域

本实用新型属于数据采集和处理领域，尤其涉及一种柔性化数据采集处理系统。

背景技术

在计算机广泛应用的今天，数据采集的重要性是十分显著的，数据采集是指对设备被测的模拟或数字信号，自动采集并送到CPU中进行分析、处理。现有的数据采集和处理系统往往是通过采集卡与PC端通过PCIe总线或USB总线连接，一套数据采集和处理系统中，采集卡和数据处理的逻辑是固定不变的，因此往往只能针对少数特定的应用场景。而在如今多元化的工业需求下，数据采集卡需要连接速度、温度、压力、频率、振动等多种传感器，数据采集卡需要连接不同组合、不同种类参数的传感器，因此即使数据采集卡包涵上百种型号依旧具有局限性，无法适用多变的工业环境需求，并且采集卡更换后PC端的控制处理往往无法及时对应。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种柔性化数据采集处理系统，可以根据应用场景灵活选择组合采集卡，并且支持针对不同组合的采集卡的数据处理逻辑。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种柔性化数据采集处理系统，包括：采集卡、数据处理单元和CPU，所述采集卡用于采集外部传感器的数据信号并通过所述数据处理单元传输至所述 CPU；所述采集卡包括I/O接口和I/O电路，所述I/O电路用于连接外部传感器和执行器，所述数据处理单元包括第一FPGA电路板和通讯芯片，所述第一FPGA 电路板通过所述I/O接口与所述采集卡信号连接，所述通讯芯片用于实现所述第一FPGA电路板和CPU之间高速通讯，所述CPU通过所述通讯芯片控制所述第一 FPGA电路板。

优选地，所述通讯芯片为第二FPGA电路板，所述第一FPGA电路板和第二FPGA电路板电性连接。

优化方案所带来的优化效果是第一FPGA电路板支持前端开发和第二FPGA 电路板用于实现高度标准通讯分工明确优化了整个系统构架，实现了数据高效采集和处理以及实现接口标准化。

更优选地，所述第一FPGA电路板和第二FPGA电路板集成于一张PCB电路板上，所述PCB电路板上设有若干插槽和PCIe接口，所述采集卡用于自由组合通过所述插槽与所述第一FPGA电路板连接，所述第二FPGA电路板通过所述PCIe 接口与所述CPU连接。

更优选地，所述第一FPGA电路板包括通讯单元，所述通讯单元用于连接所述第一FPGA电路板和所述I/O电路，所述CPU包括第一通讯模块，所述第一通讯模块包括通讯协议，所述第一通讯模块用于采集外部传感器数据并转换为标准通讯信号，并将所述标准通讯信号通过所述第二FPGA电路板传输至所述CPU，实现所述CPU通过所述第一通讯模块对所述I/O电路进行控制。

更优选地，所述第一FPGA电路板包括第一通讯模块，所述第一通讯模块包括通讯协议，所述第一通讯模块用于实现所述采集卡与所述第一FPGA电路板的通讯，所述第一通讯模块用于采集外部传感器数据并转换为标准通讯信号，所述第一FPGA电路板将所述标准通讯信号通过所述第二FPGA电路板输至所述CPU。