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采用ISA總線的ADC板卡設(shè)計(jì)

模數(shù)轉(zhuǎn)換器是工業(yè)測(cè)量和控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的重要部件，它是測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)的模擬信號(hào)源與數(shù)字計(jì)算機(jī)之間的接口，其任務(wù)是把現(xiàn)場(chǎng)中連續(xù)變化的被測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成離散信號(hào)，再由工控計(jì)算機(jī)作進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理。這就要求系統(tǒng)將所采集的模擬數(shù)據(jù)信號(hào)盡可能真實(shí)地、不失真地顯示給控制人員，為此，筆者研制了基于ISA總線的A/D轉(zhuǎn)換板卡。該板卡以AD574為A/D轉(zhuǎn)換核心，在ISA總線技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用較少的外圍元件來(lái)實(shí)現(xiàn)多通道、高精度的A/D轉(zhuǎn)換。該板卡具有 32路單端信號(hào)輸入，電壓范圍為0V～12V，轉(zhuǎn)換位數(shù)為12bit/8bit任選，同時(shí)具有自檢功能。

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板卡

標(biāo)準(zhǔn)配件是指隨機(jī)配備的輔助部件。雖然各款機(jī)型的標(biāo)準(zhǔn)配置都不一樣，常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)配置部件有內(nèi)存和供紙盒。當(dāng)然對(duì)于不同的機(jī)型，內(nèi)存的大小和供紙盒的容量是不同的。標(biāo)準(zhǔn)配置的情況可以通過(guò)查閱產(chǎn)品說(shuō)明來(lái)了解。如果缺少標(biāo)準(zhǔn)配置的話，在一定程度上會(huì)影響到產(chǎn)品的使用和性能。

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你所不知道的板卡的作用

處理內(nèi)容服務(wù)器和Enigma之間的安全通信（），以便啟動(dòng)Cinelink

處理位速率和信號(hào)源設(shè)定值打包

處理安全訪問(wèn)的監(jiān)視

包含鏈接時(shí)鐘和日期（允許每年偏移 /- 15 分鐘）

保存放映機(jī)證書(shū)

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如何在運(yùn)行操作系統(tǒng)的板卡中使用PL側(cè)資源？

PS (Processing System, 指處理器) 訪問(wèn)PL (Programming Logic, 指FPGA) 資源一般有兩種方式，一種是寄存器地址訪問(wèn)，一種是DMA操作。在無(wú)操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)模式下，PS可通過(guò)直接訪問(wèn)PL中的寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)特定功能。有操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)模式下，都是通過(guò)驅(qū)動(dòng)來(lái)控制底層設(shè)備的，PL側(cè)資源可以當(dāng)作是PS一個(gè)外設(shè)，按常規(guī)的Linux外設(shè)來(lái)編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)即可。

工具的使用上，如果使用Xilinx Petalinux工具鏈，可以將Vivado中底層硬件描述文件hdf/xsa中的地址和寄存器信息自動(dòng)導(dǎo)入到Linux設(shè)備樹(shù)中，用戶只需要按照platform_driver的形式編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)。如果用戶自己開(kāi)發(fā)Linux系統(tǒng)，需要自行修改設(shè)備樹(shù)，也能達(dá)到相同的效果。

另外，Xilinx的UIO驅(qū)動(dòng)也可以實(shí)現(xiàn)用戶空間訪問(wèn)PL側(cè)資源的功能，可以降低寫(xiě)驅(qū)動(dòng)的復(fù)雜度。

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一種基于高速通信板卡的特殊過(guò)孔設(shè)計(jì)方案

信號(hào)完整性問(wèn)題

在高速PCB 上，通常選用的傳輸線銅箔厚度一般為0.6mil（0.5oz）左右，而過(guò)孔內(nèi)電鍍的銅箔厚度，一般為1mil，所以展開(kāi)來(lái)看，過(guò)孔內(nèi)的銅箔厚度大于傳輸線的銅箔厚度。由此可以看出，在傳輸線上，由于過(guò)孔的存在，整條傳輸線鏈路上的銅箔厚度是不一致的，在過(guò)孔區(qū)域，我們可以理解為有一個(gè)阻抗突變的現(xiàn)象，導(dǎo)致整條傳輸線上阻抗不連續(xù)，這樣也會(huì)引起信號(hào)反射等一系列影響信號(hào)完整性的問(wèn)題。另外，過(guò)孔本身會(huì)產(chǎn)生寄生電容和寄生電感。過(guò)孔的寄生電容會(huì)給電路造成的主要影響是延長(zhǎng)了信號(hào)的上升時(shí)間，降低了電路的速度。而寄生電感通常會(huì)削弱旁路電容的作用，從而減弱整個(gè)電源系統(tǒng)的濾波效用。所以，對(duì)于高速高密度的通信板卡，設(shè)計(jì)一種合理的過(guò)孔是非常重要的事情。

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過(guò)孔優(yōu)化解決方案

隨著通信板卡速率的不斷提升，如何更好地解決信號(hào)完整性和電源完整性問(wèn)題成為了迫在眉睫的任務(wù)。在本文中，我們提出了一種特殊的過(guò)孔方式，即N N 過(guò)孔方式，來(lái)改善高速通信板卡性能。以28 層的PCB 板卡為例，即以用一個(gè)1-14 層的頂層盲孔和一個(gè)15-28 層的底層盲孔，分別進(jìn)行一次層壓，再把兩個(gè)子板再次壓合在一起的技術(shù)