Блок аналого-цифрового преобразователя для регистрации однократных импульсов

Вид материалаДокументы
Подобный материал:

УДК 621.38(06) Электроника




В.Т. СУББОТИН, Д.А. ГУРИН, Д.Н. ГОЛЕМИНОВ,

Б.А. РОГОЖИН

Научно-исследовательский институт импульсной техники, Москва


БЛОК АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ОДНОКРАТНЫХ ИМПУЛЬСОВ



Рассматривается многоканальный блок аналого-цифрового преобразования, предназначенный для регистрации однократных импульсов.


Блок предназначен для использования в многоканальных системах сбора данных. Он состоит из четырех измерительных каналов, в состав каждого из них входит: входное устройство, аналого-цифровой преобразователь, буферное ОЗУ, схемы сдвига нулевой линии. Для связи с управляющей ЭВМ используется интерфейс Ethernet.

Аналого-цифровой преобразователь AD9430 фирмы Analog Device обеспечивает преобразование аналогового сигнала, который поступает с входного устройства, в 12-ти разрядный цифровой код с частотой дискретизации 200 МГц. В блоке предусмотрена специальная схема, которая осуществляет синхронизацию всех четырёх АЦП перед каждым измерением.

Для упрощения схемы управления, разводки печатной платы и уменьшения наводок была применена память типа FIFO фирмы IDT: IDT72V293 и IDT72V2103 емкостью 64x18 и 128x18 кслов, которая подключена к выходам АЦП. Применение FIFO разной емкости в одном канале необходимо для получения частот дискретизации ниже 50 МГц, т.к. при частоте дискретизации меньшей, чем 50 МГц считывание осуществляется только с одного из выходов демультиплексора АЦП поэтому необходимо сохранить емкость буферной памяти и соответственно к этому выходу демультиплексора подключена память объемом 128 кслов (IDT72V2103). При частотах дискретизации от 50 до 200 МГц используются оба выхода демультиплексора АЦП, и в каждую микросхему записывается по 64кслова.

Управляет работой блока микроконтроллер CY8051F124, который осуществляет прием команд, настройку режимов работы, передачу данных. Блок управляющих регистров, в которых хранятся настройки режимов работы блока, реализован в ПЛИС EP20K100E. Для загрузки информации в управляющие регистры и ЦАП используется последовательный интерфейс SPI. Что позволяет по 5-ти проводам производить настройку всех режимов работы блока, при этом возможно увеличение числа управляющих регистров или их разрядности.

В блоке имеется два интерфейса ввода-вывода RS-232, Ethernet. Последовательный интерфейс RS-232 используется как технологический и применяется в основном для настройки блока. Также возможно использовать RS-232 как резервный в случае невозможности передачи данных по Ethernet. Как основной интерфейс для передачи данных используется Ethernet. Встроенный в блок контроллер CS8900 позволяет передавать данные со скоростью до 10 Мбит/с.


______________________________________________________________________

ISBN 5-7262-0633-9. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2006. Том 1