基于PCIE總線的脈沖采集方案

  一、概述：
  為采集高速脈沖輸入信號(hào)，并能實(shí)施將采集數(shù)據(jù)傳入PC主內(nèi)存,，系統(tǒng)方案規(guī)格如下：
  1.采用12bit1Gsps高速ADC,。
  2.50歐姆阻抗輸入。直流藕合,，輸入信號(hào)范圍0~+5V,，輸入模擬帶寬大于500MHz。
  3.板載2GBDDR3內(nèi)存,。
  4.采用PCIEx8接口,。
  5.支持用戶二次開(kāi)發(fā)FPGA邏輯。
  6.提供用戶二次開(kāi)發(fā)軟件,。

  系統(tǒng)框圖如下：
 

  二,、為了實(shí)時(shí)得到采集數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)傳輸端,，可以采用如下4種方案：

  方案1：
  通過(guò)設(shè)置觸發(fā)門限,，只采集有用信號(hào)。 
 

  在脈沖周期為10ms時(shí),，每個(gè)脈沖根據(jù)觸發(fā)設(shè)置,，采集3us左右（長(zhǎng)度可以設(shè)置），約3000個(gè)采樣點(diǎn),；實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)率為600KB左右,。通過(guò)PCIEGen1x8總線傳輸，DMA傳輸率為1250MB/s,。

  方案2：
  如果需要實(shí)時(shí)傳輸采集數(shù)據(jù),，12bitX1Gsps等于2GB/s，需要采用PCIEGen2x8總線傳輸,。PCIEGen2x8總線傳輸理論上支持3000MB/s的傳輸率,。
  配合高性能計(jì)算機(jī)，配置32GB主內(nèi)存,，理論上可以將2000MB/s的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,。
 

  方案3：
  該系統(tǒng)支持FPGA二次開(kāi)發(fā)，用戶可以將算法通過(guò)FPGA實(shí)現(xiàn),。通過(guò)FPGA的實(shí)時(shí)信號(hào)處理,，數(shù)據(jù)率可以大大減小。

  方案4：
  在采集卡旁邊增加一塊PCIE板,，上面FPGA具有磁盤控制功能,，能在機(jī)箱上連接8-16塊SSD盤，實(shí)時(shí)存儲(chǔ)速度大于2000MB/s,。由于SSD磁盤容量較大,，小容量256GB,，大容量9.6TB，存儲(chǔ)波形時(shí)間非常長(zhǎng),。 

  附圖為磁盤儲(chǔ)存樣機(jī)：
 

  方案對(duì)比表： 

  三,、系統(tǒng)應(yīng)用軟件如下：
 

  四、PCIE采集卡實(shí)際圖如下：