一种多采集通道的先进先出数据存储系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供一种多采集通道延时先进先出数据存储系统和方法，存储系统包括依次连接的多通道采集单元、先进先出存储控制单元、存储单元、多通道缓冲单元，其特征在于：包括依次连接于多通道采集单元的测量单元和采集调整单元，使用测量单元测量信号之间的延时和相位关系，并使用采集调整单元对各通道的信号采集进行延时控制。该方法通过测试各通道信号的延时和相位关系，设定每个通道的采集延时值，实现多采集通道间任意特定延时的先进先出数据采集和存储，能够消除信号间的延时和相位差，准确恢复信号间的一一映射关系。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数据采集
，尤其涉及一种多采集通道延时先进先出数据存储系统。该专利技术同时涉及多采集通道延时先进先出数据存储方法，尤其涉及针对存在着严格的任意特定延时和相位差的多通道信号，消除信号之间的延时和相位差，准确恢复信号间固有的一一映射关系的先进先出数据存储方法。
技术介绍
现在半导体光刻领域，进入纳米光刻时代，光刻系统变得越来越复杂，信号采集的准确度和精度要求也越来越高。系统微小的计算误差或判断偏差，最后反应产品工艺上，可能会导致产品质量下降，甚至是废品出现。光刻机硅片对准中，需要准确实现对32路衍射光信号进行采集和数据的存储，虽然所设计采集系统各通道在原理上是一致，但由于加工制造上和器件质量上微小差异，会引起各通道性能上的差异，同时不同的信号，在传递的过程中，相频响应也不同，也会导致到达模数转换器前，各通道信号的延时也不尽相同，如果直接进行采集和数据存储，所获得的数据将不能反映原始各路光信号间固有关系。如果此时系统根据所存储的数据进行相应的分析和计算，其结果也不能真正的反映实际的工作情况。因此需要一种新的信号采集系统和数据存储机制，来保证所获取的数据，真实准确的反映原始信号间的固有关系。-->现有的多通道的数据采集与数据存储技术，“便携式多通道微地震监测系统”(中国专利技术专利，专利号：200520033425.9)，其实现对岩体的信息的采集，其内部架构含有模数转换器、先进先出缓存器，采用了多路选通开关，可以只使用1路模数转换器，实现对多路信号的采集与数据存储。这种技术的优点是结构和方法简单，其工作的方式按一定的次序，依次完成各路信号的采集，其先进先出的存储方式依次获取各通道采集所得的数据，依次存储。该技术虽然实现了多通道的数据采集与存储，但不能实现各通道信号同时采集或任意时刻采集，还无法应用到对存有相位差或延时关系的多路信号的采集与数据存储上。现有多路信号的异步采集技术，也有采用模拟延迟线的方法，通过延时不同输入信号之间的相位来完成，以实现相关数据的采集。但由于受到延迟线抽头与开关选择的限制，信号的输入路数会受到很大的制约，同时还会带来输入信号不同程度的失真和波形的畸变。针对这种的情况，在“多路高速模拟信号异步采集和迭加装置”(中国专利技术专利，专利号：02265505)采用的技术为，通过控制和调整一个采样周期中各路采样脉冲间的相位差，分别储存采样数据于第一、二级异步先进先出存储器中，再统一读取相关数据进行计算处理。该技术中采用的结构分为2级的先进先出存储，并且在第一级的先进先出存储中，每个数据通道都使用单独先进先出存储器，随着通道的增加，成本会增加，实现起来也变得复杂，并且该技术只是在一个采样周期中调整采样脉冲的相位差。而对于各通道间信号间的任意的特定延时的情况，如信号间的延时关系大于一个采样周期，还是无法实现多通道的任意时刻数据采集存储。-->
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种采集多通道延时先进先出数据存储系统及其方法，实现对存在着任意特定延时和相位差的多通道信号进行数据采集和先进先出存储，可以完全消除信号之间的延时和相位差，准确的恢复信号间固有的一一映射关系。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种多采集通道延时先进先出数据存储系统，包括依次连接的多通道采集单元，用于采集模拟信号生成数字信号；先进先出存储控制单元，用于控制数据的读取和存储；存储单元，用于存储采集后的数据，进一步的，系统还包括测量单元，用于测量模拟信号之间的延时和相位关系；采集调整单元，用于对各通道的信号采集进行延时控制；多通道缓冲单元，用于存储延时采集后的有效数据；其中，测量单元的输入端连接于多通道采集单元，测量单元的输出端与采集调整单元的输入端相连；采集调整单元的输出端连接于多通道采集单元；多通道缓冲单元的输入端与先进先出存储控制单元相连，接收先进先出存储控制单元从存储单元中读取的数据。多通道采集单元包括模数转换器，模数转换器的控制模块；多通道采集单元将模拟信号转换为数字信号。多通道采集单元的数量可以进行扩展。测量单元测量模拟信号之间的延时和相位关系，并将测量结果传送给采集调整单元，采集调整单元设置各通道采集单元采样信号的延时值，设定每个通道采集单元的采样时刻，每个通道的采集单元根据采集调整单元设定的采样时刻对模拟信号进行延时采样，并形成延时数字数据。先进先出存储控制单元将多通道采集单元采集所得的数据，直接存储到存储单元中；当存储单元中有数据并且其对应的多通道缓冲单元为请求获取数据状态，先进先出存储控-->制单元读取存储单元中的数据，将数据写入多通道缓冲单元中；多通道缓冲单元的数据来源于存储单元，多通道缓冲单元完成一组有效数据的存储后，数据可供系统使用，多通道缓冲单元的一组有效数据被系统使用后，系统将缓冲单元状态改变为请求获取数据状态，重新等待写入数据。存储单元采用静态存储器，存储单元数量与多通道采集单元数量相同，多通道缓冲单元的数量与存储单元的数量相同。本专利技术同时提供一种多采集通道延时先进先出数据存储方法，其特征在于：包括以下步骤：a.测试各通道模拟信号之间的延时和相位关系；b.为每个通道设定采样延时值、采样时刻；c.进行多通道信号进行轮询数据采集；d.将采集数据写入存储单元；e.查看缓冲单元的状态，如果缓冲单元有数据，则不将存储单元的数据写入多通道缓冲单元，如果缓冲单元没有数据，将存储单元的数据写入多通道缓冲单元，供系统使用；f.步骤e执行完后，返回步骤c。所述的轮询数据采集包括以下步骤：步骤1：系统初始化后，分配存储空间；步骤2：查看第一道采集单元状态，是否采集完成；步骤3：如果采集完成，获取通道采集的数据，如果采集没有完成，直接到步骤5；步骤4：将数据写入存储单元，更新写指针；步骤5：查看存储单元是否有数据；-->步骤6：如果存储单元有数据，依次执行下面的步骤，如果存储单元没有数据，转入步骤9；步骤7：查看多通道缓冲单元的状态，如果多通道缓冲单元请求数据，依次执行，如果多通道缓冲单元已存有数据，不需要请求新的数据，执行步骤9；步骤8：执行从存储单元中读出此时属于最先存入的数据，并存入多通道缓冲单元中；步骤9：状态跳转对相邻下一个数据通道执行操作；步骤10：对相邻下一个数据通道执行步骤2至步骤8；步骤11：状态跳转对第N数据通道执行操作；步骤12：对第N数据通道执行步骤2至步骤8；步骤13：完成一次延时先进先出数据存储的轮询操作，状态跳转对第1数据通道执行操作，返回步骤1。本专利技术提供了一种包括测量单元、采集调整单元和多通道缓冲单元的延时FIFO数据存储系统，使得该系统可不仅以应用在普遍性的数据采集
，实现对普通信号的采集存储，而且能够准确的对存在任意特定延时和相位差的多通道信号实现采集与存储。该系统的测量单元，可以测量出各通道信号间的延时差和相位关系，该系统的采集调整单元，可以根据通道信号间的关系，进行延时采样设置，多通道采集单元接收采集调整单元的命令进行采集，在采集调整单元没有对各通道设置不同的采样延时，各通道会同时接收到采集命令同时采集。在采集调整单元对各通道设置不同的采样延时，各通道会根据设置值，进行延时采集，并形成延时数据。充分保证采集的数据是相关的。延时先进先出存储控制单元采用的各通道轮询数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多采集通道延时先进先出数据存储系统，包括依次连接的多通道采集单元，用于采集模拟信号生成数字信号；先进先出存储控制单元，用于控制数据的读取和存储；存储单元，用于存储采集后的数据；其特征在于：还包括测量单元，用于测量模拟信号之间的延时和相位关系；采集调整单元，用于对各通道的信号采集进行延时控制；多通道缓冲单元，用于存储延时采集后的有效数据；其中，测量单元的输入端连接于多通道采集单元，测量单元的输出端与采集调整单元的输入端相连；采集调整单元的输出端连接于多通道采集单元；多通道缓冲单元的输入端与先进先出存储控制单元相连，接收先进先出存储控制单元从存储单元中读取的数据。

【技术特征摘要】
1.一种多采集通道延时先进先出数据存储系统，包括依次连接的多通道采集单元，用于采集模拟信号生成数字信号；先进先出存储控制单元，用于控制数据的读取和存储；存储单元，用于存储采集后的数据；其特征在于：还包括测量单元，用于测量模拟信号之间的延时和相位关系；采集调整单元，用于对各通道的信号采集进行延时控制；多通道缓冲单元，用于存储延时采集后的有效数据；其中，测量单元的输入端连接于多通道采集单元，测量单元的输出端与采集调整单元的输入端相连；采集调整单元的输出端连接于多通道采集单元；多通道缓冲单元的输入端与先进先出存储控制单元相连，接收先进先出存储控制单元从存储单元中读取的数据。2.如权利要求1所述的多采集通道延时先进先出数据存储系统，其特征在于：多通道采集单元包括模数转换器，模数转换器的控制模块。3.如权利要求1或2所述的多采集通道延时先进先出数据存储系统，其特征在于：所述的多通道采集单元，其数量可以进行扩展。4.如权利要求1所述的多采集通道延时先进先出数据存储系统，其特征在于：测量单元测量模拟信号之间的延时和相位关系，并将测量结果传送至采集调整单元。5.如权利要求1中所述的多采集通道延时先进先出数据存储系统，其特征在于：采集调整单元根据测量单元测量结果，设置多通道采集单元采样延时值，设定多通道采集单元的采样时刻。6.如权利要求1、2或5所述的多采集通道延时先进先出数据存储系统，其特征在于：多通道采集单元根据采集调整单元设定的采集时刻对模拟信号进行延时采样，并形成延时数字数据。7.如权利要求1所述的多采集通道延时先进先出数据存储系统，其特征在于：先进先出存储控制单元将多通道采集单元采集所得的数据，直接存储到存储单元中。8.如权利要求1或7所述的多采集通道延时先进先出数据存储系统，其特征在于：当存储单元中有数据并且其对应的多通道缓冲单元为请求获取数据状态，先进先出存储控制单元读取存储单元中的数据，将数据写入多通道缓冲单元中。9.如权利要求1或7中所述的多采集通道延时先进先出数据存储系统，其特征在于：存储单元采用静态存储器。10.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海江，唐文力，杨兴平，宋海军，胡明辉，
申请(专利权)人：上海微电子装备有限公司，上海微高精密机械工程有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]