全面剖析PC/104接口的ACM程控测试系统设计

全面剖析PC/104接口的ACM程控测试系统设计

引言

程控测试系统的特点

1、测量点为15路混合信号，即既有14路模拟信号，又有1路数字信号；

2、模拟信号既有慢变化的温度、流量等待测信号，又有快变化的位移信号，测量时数据采集频率不同；

3、各检测点具有较强的相关性；

4、系统需要控制8路对象组合来实现不同环境参数的模拟，控制相对误差须在1％左右；

5、被控对象以及待测试对象离主控室距离较远，且测量控制工作现场噪声很大，环境恶劣。

基于以上特点，本文设计的ACM程控检测系统如图1所示。

ACM程控测试系统设计

嵌入式计算机SBC－C26

数据传输前的预处理等功能由嵌入式计算机实现，它具有功耗低、可靠性高、功能强大、性价比高等优点。本设计中采用的嵌入式PC为集智达公司的SBC－C26。

FPGA芯片EP1K100QC208

系统电路设计的FPGA实现

A/D采集控制及数据缓存电路设计

D/A转换控制电路设计

FPGA通过查询命令寄存器值执行相应的D/A转换，完成系统控制操作，得到相应的模拟环境条件参数，由于需要8路D/A转换，所以选用具有8通道的单片TLC5628实现，其数据转换精度为8位，0－5V模拟电压输出，可以满足设计要求，该芯片数据接口为3线串行总线，转换时在时钟下降沿串行输入3bit通道选择、1bit范围控制、8bit数据转换位，通过启动异步load控制信号完成D/A转换功能。

PC/104总线接口设计

整个系统控制电路采用FPGA进行设计，共占用EP1K100器件近1000个逻辑单元，在精简系统硬件的同时，为系统功能的扩展提供了较大的灵活性，是一种比较理想的程控测试系统硬件设计解决方案。

结语

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