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一、板卡概述 本卡实现1路1GspsAD数据采集并通过PCIe传输给服务器，实现数据的采集、存储计算。前端AD采集支持直流交流耦合输入。 AD采集PCIe卡硬件以Xilinx FPGA XCKU060为核心，结合ADI的 AD芯片 AD9680 设计一款通用PCIe采集卡，其原理框图如下： 
二、硬件规格 ● 板载主处理器XCKU060-2FFVA1156I； ● FPGA采用BPI 加载模式； ● 外接1片AD9680芯片，支持1Gsps采样，支持前端放大，±3V输入范围，2路AD 接口为SMA连接器； ● 时钟芯片使用AD9528，支持10MHz内参考，和外参考输入，支持OSC 100MHz ● 支持双路DDR4，每组64bit，4GB容量。 ● 预留 JTAG 和16个扩展IO，LVTTL 3.3V电平； ● 支持4个LED指示灯，用于状态显示。 ● 支持利用 EEPROM 存储数据； ● 板卡总大小控制在10cmX10cm以内。 ● 支持电源+12V输入，预计功耗40W以内。 ● 板卡冷板散热，无风扇结构，安装在甲方设备腔内，外壳提供螺丝孔和导冷结构。 2.1 ADC功能和性能 A、单通道采样：1G采样率 （14 bit AD），最高采样周期为1s采集5万次（每次采集长度10us），即数据率最大500MBps。 注：每次采集长度（即触发长度）可设置，根据采样次数和时间长度，速率不超过500MBps。 B、可设置采样频率（比如500M，250M，125M采样率）； C、电压输入范围：不低于 ±3V输入范围； 2.2接口说明 ● 原板卡SMA接口中 ● 时钟接口：外部CLK ，可以去掉，不需要（本卡自己实现采样时钟提供） ● RES接口：可以去掉，不需要 两种模式： A、内触发：通常用于测试，自行触发采样，1s 最多采样24次（触发时间可设置）； B、外触发：通过SMA接口的E-TRIG信号进行采样（具体参见《PCIe9802S说明书》） C、关于I-TRIG信号：板卡的输出信号，外触发时，将E-TRIG直接连接到I-TRIG即可，内触发时，I-TRIG输出内触发脉冲。 三、软件开发内容 3.1 软件开发工具介绍 | 名称 | 版本 | 备注 | | FPGA软件开发 | Vivado2018.3 Verilog语言 | | | PCIE驱动开发 | XDMA框架，WinDriver | | | PC软件开发 | Windows10 64bit Qt5 | |
3.2 软件开发基本内容 （1）软件单通道采样：1G采样率 （14 bit AD），最高采样周期为1s，采集5万次（每次采集长度10us），即数据率最大500Mbyte，数据缓存到DDR中，然后通过PCIe上传到PC机中。 （2）每次采集长度（即触发长度）可设置，采样时间间隔（周期）可设置，根据采样次数和时间长度，速率不超过500MBps。 （3）可设置采样频率（比如500M，250M，125M采样率）；AD一直工作在1Gsps采样，采样频率在FPGA中通过抽取实现，500M，250M，125M采样率。 （4） FPGA软件以Xilinx XDMA PCIe软件框架，实现AD的缓存，上传。实现DMA传输，中断，IO寄存器配置。 （5）PC上位机软件可以实现数据的存储，文件最大不超过1GByte，文件内容1024个字节，描述采样频率，采集长度，采集时间间隔，采集计算机当前时间（年月日时分秒毫秒）；软件界面实现AD数据的本地回放，正弦波显示和二进制值显示。 3.3 整体工作流程 
（1）用户通过上位机设置采集参数，采样通道、采样长度、采样方式等信息，通过PCIE通设置AD采集参数； （2）AD采集设备收到命令，根据对应参数开始采集AD数据； （3）AD采集设备获取到AD数据通过PCIE导入上位机中； （4）上位机获取到数据选择存入硬盘或者显示。 | 