一种基于PC104总线的发电机励磁模拟量采集卡制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于PC104总线的发电机励磁模拟量采集卡，包括FPGA逻辑控制器，FPGA逻辑控制器包括总线接口控制器，采样控制器连接RAM1和总线接口控制器，RAM1连接总线接口控制器，采样控制器输入端连接模数转换器的输出端；模数转换控制器连接RAM2和总线接口控制器，RAM2连接总线接口控制器，模数转换控制器输出端连接模数转换器输入端；总线接口控制器还连接用于与CPU板连接的PC104总线。本实用新型专利技术提供的装置克服了现有技术的不足，集成了两个模数转换器、一个数模转换器和数字量输入输出模块，并通过PC104总线与CPU板对接，可快速的实现数据的采集与交互，提高了数据采集的速度和精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PC104总线的发电机励磁模拟量采集卡
本技术涉及一种基于PC104总线的发电机励磁模拟量采集卡，属于机电控制

技术介绍
在发电机励磁系统中，模拟量的采集非常重要，不仅要求采集速度快、精度高，而且在量上必须保证不少于16路。同时，这些模拟量数据要能快速地传递给CPU。现有的发电机励磁模拟量采集装置的采集速度较慢，精度较低，不能将模拟量数据快速地传递给CPU，因此无法满足发电机励磁模拟量采集的需求。如何提高发电机励磁模拟量采集装置的采集速度和精度，使模拟量数据可以快速地传递给CPU，是本领域技术人员致力于解决的难题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是如何提高发电机励磁模拟量采集装置的采集速度和精度，使模拟量数据可以快速地传递给CPU。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是提供一种基于PC104总线的发电机励磁模拟量采集卡，其特征在于：包括FPGA逻辑控制器，FPGA逻辑控制器连接模数转换器、数模转换器、数字量输入输出模块，FPGA逻辑控制器还连接用于与CPU板连接的PC104总线。优选地，所述模数转换器为两个。优选地，所述FPGA逻辑控制器包括总线接口控制器，采样控制器连接RAM1和总线接口控制器，RAM1连接总线接口控制器，采样控制器输入端连接所述模数转换器的输出端；模数转换控制器连接RAM2和总线接口控制器，RAM2连接总线接口控制器，模数转换控制器输出端连接模数转换器输入端；总线接口控制器还连接所述用于与CPU板连接的PC104总线。更优选地，所述总线接口控制器连接注册模块REG，注册模块REG连接所述数字量输入输出模块。更优选地，所述模数转换器的输入端连接滤波模块。更优选地，所述数模转换器的输出端连接电路匹配模块。本技术提供的基于PC104总线的发电机励磁模拟量采集卡的具体工作过程如下：当CPU板要读取模拟量数据时，先通过PC104总线往采集卡FPGA内置的总线接口控制器里面发送命令，总线接口控制器接到命令后发送启动命令给采样控制器，采样控制器自动产生时序去启动外部的模数转换器，同时报BUSY信号，转换完毕后自动读取芯片的数据放置于RAM1中，同时将conv_end信号置1。CPU不停查询conv_end信号，当检测到信号为1时，可通过总线读取模数数据。当CPU要发送模拟量数据时，通过PC104总线直接将数据放置在RAM2中，写完后发送启动命令至数模控制器，数模控制器自动读取RAM2中数据并转换成约定时序发送给外部的数模转换器，完成数模转换。另外，采集板还集成数字量输入输出(DI和DO)各8路，供CPU板输入输出使用。本技术提供的装置克服了现有技术的不足，集成了两个模数转换器、一个数模转换器和数字量输入输出模块，并通过PC104总线与CPU板对接，可快速的实现数据的采集与交互，提高了数据采集的速度和精度。附图说明图1为本实施例提供的基于PC104总线的发电机励磁模拟量采集卡结构框图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。图1为本实施例提供的基于PC104总线的发电机励磁模拟量采集卡结构框图，所述的基于PC104总线的发电机励磁模拟量采集卡设置了一个FPGA作为逻辑控制器，同时配置两个8通道16位模数转换器和1个4通道数模转换器，模数转换器完成模拟量的采集，数模转换器用来将数字量转换成模拟量。FPGA通过PC104总线与CPU相连，完成与CPU之间的数据交换。FPGA还连接数字量输入输出模块，供CPU板输入输出使用。FPGA包括总线接口控制器、采样控制器、模数转换控制器、存储器RAM1和RAM2、注册模块REG等。采样控制器连接RAM1和总线接口控制器，RAM1连接总线接口控制器，采样控制器输入端连接两个8通道16位模数转换器；模数转换控制器连接RAM2和总线接口控制器，RAM2连接总线接口控制器，模数转换控制器输出端连接1个4通道模数转换器；总线接口控制器连接注册模块REG，注册模块REG连接数字量输入输出模块；总线接口控制器还通过PC104总线与CPU相连。模数转换器的输入端连接滤波模块，外部的模拟量数据先经过滤波模块滤波后再送入模数转换器。数模转换器的输出端连接电路匹配模块，数模转换器输出的数字量数据先经过电路匹配模块再输出。本实施例提供的基于PC104总线的发电机励磁模拟量采集卡的具体工作过程如下：当CPU板要读取模拟量数据时，先通过PC104总线往采集卡FPGA内置的总线接口控制器里面发送命令，总线接口控制器接到命令后发送启动命令给采样控制器，采样控制器自动产生时序去启动外部的模数转换器，同时报BUSY信号，转换完毕后自动读取芯片的数据放置于RAM1中，同时将conv_end信号置1。CPU不停查询conv_end信号，当检测到信号为1时，可通过总线读取模数数据。当CPU要发送模拟量数据时，通过PC104总线直接将数据放置在RAM2中，写完后发送启动命令至数模控制器，数模控制器自动读取RAM2中数据并转换成约定时序发送给外部的数模转换器，完成数模转换。另外，采集板还集成数字量输入输出(DI和DO)各8路，供CPU板输入输出使用。在采集卡中，FPGA使用了ALTERA公司生产的Cyclone4系列FPGA，包含1万门逻辑单元，充足的资源保障了各功能的完美实现。模数转换器采用ADI公司生产的AD7606芯片，每个芯片包含8路16位双极性转换器，保证采样的高精度。数模转换芯片采用MICROCHIP公司生产的MCP4822系列芯片，包含4路模拟量输出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PC104总线的发电机励磁模拟量采集卡，其特征在于：包括FPGA逻辑控制器，FPGA逻辑控制器连接模数转换器、数模转换器、数字量输入输出模块，FPGA逻辑控制器还连接用于与CPU板连接的PC104总线。

【技术特征摘要】
1.一种基于PC104总线的发电机励磁模拟量采集卡，其特征在于：包括FPGA逻辑控制器，FPGA逻辑控制器连接模数转换器、数模转换器、数字量输入输出模块，FPGA逻辑控制器还连接用于与CPU板连接的PC104总线。2.如权利要求1所述的一种基于PC104总线的发电机励磁模拟量采集卡，其特征在于：所述模数转换器为两个。3.如权利要求1所述的一种基于PC104总线的发电机励磁模拟量采集卡，其特征在于：所述FPGA逻辑控制器包括总线接口控制器，采样控制器连接RAM1和总线接口控制器，RAM1连接总线接口控制器，采样控制器输入端连接所述模数转换器的输出端；模数转换控...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐锐，吴飞，吴雅杰，张瑞琦，徐芸轩，丁海林，翁焱，鲁应涤，
申请(专利权)人：上海纳信实业有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31