[实用新型]一种智能化数据采集卡

说明书

本实用新型涉及一种模拟量数据采集卡，特别是涉及一种智能化数据采集卡。

在工业自动控制等领域，经常必须将模拟量转换为数字量，供计算机进行数据处理和分析，现有的各种模拟量数据采集产品，其总线形式或为STD，或为PC机控制，传送方式为单双端口RAM或单端口RAM，这样采样速度慢，并且在数据采集和传送过程中有死区或瓶颈问题，而且输入信号的通道的选择是由硬件组成的改变实现的。中断级别不可选择，应用灵活性，适应性较差。

本实用新型的目的是针对现有技术的不足之处，而提供一种新型的智能化的数据采集卡，其CPU和双端口RAM自成体系，并采用双双端口RAM技术，多路通道数可选择，达到数据采集速度快，转换时间短，与主机之间的数据传送只需通过中断方式，切换两个双端口RAM实现，从而解决了数据传送中的瓶颈问题。采样方式为同步方式而不是扫描方式。

本实用新型的目的是通过以下技术措施来加以实现的：

一种智能化数据采集卡，由输入信号调理电路，采样保持电路，多路转换电路，A／D转换器，CPU，双端口RAM电路，以及附属电路组成，其特征在于：它采用ISA总线形式；CPU与双端口RAM电路自成一系统；双端口RAM电路采用两组双端口RAM芯片RAM1和RAM2；跳针J1通过辅助电路，一端与CPU相连，另一端接地；跳针J2通过辅助电路，一端与CPU相连，另一端与主机中断相连接。

所述的双端口RAM电路与CPU自成体系透过CPU管理，实施两组双端口RAM1、RAM2的相应切换。

所述的跳针J1提供相对于主机的双断口RAM可选起始地址。

所述的跳针J2提供4种中断的可选级别。

所述的多路转换电路的路数选择由主机初始化时定。

本实用新型具有很强的兼容性，可应用于ISA总线的286、386、486商用机和工控机。可选模拟量输入通道数，中断级别IRQ9、IRQ10、IRQ11、IRQ12可选，采集速度快，转换时间短，为10us，数据传送无死区等特点。

以下结合附图对本实用新型作一步详细说明：

图1为本实用新型的硬件组成工作原理框图；

图2为本实用新型的部分电路原理图；

图3为本实用新型的数据采集传送流程图。

参见附图1，本卡的工作原理是接口采用ISA总线形式，模拟量信号调理电路进行调理；经过调理后的输入信号进入采样保持电路完成数据采样，并输出到多路转换电路；多路转换电路对该信号进行多对一的转换，再输出到A／D转换电路；A／D转换电路进行模／数转换，将数据送至CPU；CPU接到数据后即进行处理，送至双端口RAM电路；双端口RAM电路存放本卡所采集的数据，并与主机相接交换数据，整个数据的传送；同时CPU管理采样保持电路，多路转换电路，A／D转换电路和双端口RAM电路，确保整体运行的一致性。

由于采用双双端口RAM技术，即本卡的双双端口RAM分成两组，当一组用于本卡采集数据存放时，另一组用于主机读取本卡所采集的数据，本卡采集的数据在双双端口RAM1，RAM2中放满之后，即由CPU发出中断请求，主机接到中断请求，读取其中之一的数据后，CPU对RAM1、RAM2进行切换。两组RAM相互切换确保本卡采集数据无时间死区而具有采样的同步连续性，同时又不占用主机工作时间。

参见附图1、3，所述的双双端口RAM电路中的RAM1与RAM2读写顺序步骤是：

（1）CPU通过采样保持电路，多路转换电路，A／D转换电路将采集好的一批数据存入RAM1后，确认主机以取完上一批数据；

（2）CPU通过P1.6置“1”或“0”，实现对RAM1，RAM2的切换。CPU读／写RAM2，允许主机读／写RAM1；

（3）CPU通过TXD向主机发送中断请求，允许主机读／写RAM1数据；

（4）主机收到中断后，即读取RAM1的数据，同时清除中断，将74LS245SAL1允许信号置“0”，总而禁止CPU对RAM1，RAM2进行切换；

（5）主机读完RAM1数据后，将74LS245允许信号置“1”，允许CPU对RAM1，RAM2转换；

（6）CPU读／写RAM1，主机读／写RAM2；重复步骤（1）。