超高速ADC采集板卡目前形勢

在當下，數字系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)已覆蓋了生活和工業(yè)生產的方方面面，比如計算機就是非常典型的數字系統(tǒng)，在工業(yè)領域，很多工業(yè)檢測多是連續(xù)變化的物理量，往往用與之對應的電壓、電流或頻率等進行模擬，因而這些都屬于模擬系統(tǒng)。而高速ADC/DAC則是連接數字系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)的橋梁和媒介——數字模擬轉換器（DAC）是將數字信號轉化為模擬信號，而模擬數字轉換器（ADC）則反過來，將模擬信號轉化為數字信號。至于ADC/DAC是如何發(fā)揮各自作用的，則以光纖通信為例。

在光纖通信中，由于電纜和光釬傳輸的都是模擬信號（同軸電纜傳輸的是模擬信號，光纖傳輸的是光脈沖信號，大多屬于模擬信號），這就必須在發(fā)送端先把數字信號轉化為模擬信號，在接受端把模擬信號轉化成數字信號，也就是在發(fā)送端必須要有DAC，接收端安裝ADC，而如果ADC/DAC芯片性能有限，則直接會影響到光纖通信的傳輸速率。

實際上，受制于ADC/DAC芯片的性能，現(xiàn)在的光纖通信根本沒有達到理論性能的極限，還有很大的潛力可以挖掘，因此，的ADC/DAC對5G通信，以及大數據中心、以太網光互聯(lián)、短距離互聯(lián)通訊等領域有著重要意義。另外，在領域微電子所的該項技術突破也頗具意義——超高速ADC/DAC是雷達的重要器件，在電子戰(zhàn)中，頻率捷變也必須仰仗超高速ADC/DAC。

因此，超高速ADC/DAC無論對軍事，還是民用工業(yè)都意義非凡，而如此關鍵的技術，其技術制高點卻一直被美國、日本等發(fā)達國家把持，對中國而言非常不利，前段時間，中興通訊被美國制裁，據媒體聲稱超高速ADC/DAC也位列制裁名單之上。

如何選擇數據采集卡

基于多種接入總線接口的設備，適用于客戶的不同需求。

首先，選擇接口方式。數據采集卡的接口方式是指該卡與PC連接的總線方式，或者該卡提供的接口方式。常見的接口方式有PCI, Compact PCI,USB, PCMCIA, CAN, 無線，網卡；還有較老式的方式如串口UART/LPT/SPI，并口COM，ISA/EISA，PC/AT。

USB總線由于支持即插即用，傳輸速度快，攜帶方便等優(yōu)點，成為未來的發(fā)展方向。 無線技術的飛速發(fā)展,數據傳輸速度不斷發(fā)展,給數據采集卡提供了更加方便快捷的移動傳輸方式.通常的傳輸協(xié)議有:紅外IRDA,藍牙BLUETOOTH,NFC,GPRS,WLAN,3G,HSPDA等等. GPRS方式傳輸現(xiàn)在有很大的市場.

第二步，確定輸入和輸出指標。這些指標有輸入和輸出的模擬量精度和速率,輸入和輸出的數字量電平和要求,輸入和輸出的數字傳輸協(xié)議方式. 模擬量采樣有高的精度和高速率兩個方向,有的將二者結合起來,屬于較高要求.數字量有TTL,CMOS,高壓電平等,特殊場合,需要光電隔離,ESD,EMI保護.傳輸協(xié)議通常為UART,也有并行方式.

第三步，選擇接口協(xié)議處理器。如果你的數據采集卡不需要處理器就能夠滿足要求,你可以現(xiàn)在動手設計了.否則,繼續(xù)努力!接下來考慮的是接口協(xié)議處理器.PCI, USB, PCMCIA, CAN, 網卡都有專門的接口芯片.當然你也可以選擇FPGA加上軟件協(xié)議IP核,同樣能實現(xiàn)你的目標,但是難度很大.

第四步，選擇采集卡處理器。

第五步，選擇數據采集電路。

數據采集的技術路線

1. 有上位機系統(tǒng)的設備

其上位機系統(tǒng)往往已經對設備層的數據進行了采集、存儲，因此，對于這種有上位機系統(tǒng)的設備，我們首先選的數據采集方案就是直接從上位機系統(tǒng)中獲取設備的數據，而不是去和設備打交道。這樣就能夠把一個OT的問題（設備層的數據采集）轉化為IT的問題（兩個信息系統(tǒng)的信息集成）。

2. 基于TCP/IP通訊協(xié)議的設備

對于生產現(xiàn)場中沒有上位機系統(tǒng)的眾多設備，我們就需要從設備所支持的通訊協(xié)議角度入手，制定數采方案。

3. 基于非TCP/IP通訊協(xié)議的設備

這一類協(xié)議不屬于TCP/IP協(xié)議簇，往往在硬件接口方面就與以太網不兼容，比如RS-485等。因此，對于這類設備的數據采集首先需要增加網關，將其協(xié)議轉換為TCP/IP協(xié)議，才能接入到車間的網絡中并進行協(xié)議解析。

4. 不具備通訊接口的設備

這類設備一般為老舊設備，比如那些不帶數控系統(tǒng)的機床。遇到這樣的設備也是一件比較頭疼的事情，我一般會建議不要做這種設備的數據采集，如果一定要做，也可以在機臺上放置一個觸摸屏之類的設備，用人工輔助的方式采集一些生產相關的信息。

數據采集卡的設計原理

所謂的數據采集即為獲取模擬信號量（模擬信號轉化為數字信號后的數值），將采集到的信號做后續(xù)處理。由于DSP或者ARM等軟件處理信號時不能直接獲取信號量，需要專門的硬件去采集數據，負責數據采集的硬件即為數據采集系統(tǒng)，可以稱其為數據采集卡。

期望大家在選購高速數據采集卡時多一份細心，少一份浮躁，不要錯過細節(jié)疑問。想要了解更多高速數據采集卡的相關資訊，歡迎撥打圖片上的熱線電話?。。?