该论文根据作者的研究与实验,提出了一种高速数据采集系统的设计与实现的方案.高速数据采集系统的设计包括两大部分,硬件电路设计和软件程序编写.该系统中的硬件电路就是高速数据采集卡,它的设计也包括了两部分:高速数据采集部分和计算机接口部分.高速数据采集主要负责数据的高速采集和存储,而计算机接口部分设计主要是描述高速数据采集卡与计算机之间进行通信的方法.高速数据采集部分主要由各个功能模块组成,有采样通道选择模块、可调节增益放大电路模块、高速模数转换模块、采样速率选择电路模块、高速数据存储电路模块等组成.采样通道选择模块主要是该系统关于单通道和双通道可以自由切换的功能而设计的,在该设计中这一部分是采用并行结构,采用双ADC和双SRAM来构成双通道功能的,在单通道采集时,另一个通道被屏蔽.这样就可以实现单通道和双通道切换.可调节增益放大电路模块主要是采用了可编程的放大器,通过SPI口的不同数值的写入,实现不同的信号放大倍数.高速模数转换模块主要组成部分就是高速ADC,在该系统中采用的是TI公司的TLC5540,它集成了采样保持电路,简化了这一部分的电路.采样速率选择模块是应系统设计的要求可调节采样速率而设计的,使得该系统既可以实现高速的数据采集任务,又可以进行低速的数据采集,这一部分的设计大部分是在CPLD内实现的,具有很大的扩展性.高速数据存储电路模块主要起到了一个数据缓冲的作用,使得经模数转换后的高速数据在数据采集卡上得到缓冲后再送到计算机里进行处理.这一部分主要是由高速存取的SRAM构成,同时它地址的产生是在CPLD内完成的.高速数据采集卡上的微控制器MCU起到了核心控制的功能,一方面它是数据采集卡的核心控制,它控制信号的放大倍数,采样速率以及数据的存储和读取,当然这些控制属于从控制,而真正的控制来源是计算机,也就是说MCU接受计算机发来的指令,控制整个数据采集卡的工作状态.计算机接口部分主要讲述了高速数据采集卡与计算机之间的接口方法.在该设计中,用的是ISA总线接口的方法,ISA总线接口设计相对简单,数据传输速率不高,但在该系统中,采用了数据缓冲的方法,减轻了总线的压力.ISA总线的设计关键在于地址译码电路的设计.软件程序的设计是基于虚拟仪器的软件平台LabVIEW,在该系统中,充分利用了LabVIEW图形化编程的优点,简化了应用软件的编写复杂程度.LabVIEW是虚拟仪器的专用开发平台,集成了很多专用的控件,同时它的编程语言是基于流程图形式,非常简单易学.在软件程序的设计中包含了四个功能模块:数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块和数据显示模块.