浅谈PCI总线数据采集卡的运用
摘要数据采集研究的是数据信息的获取、存储、处理及控制。信息社会的发展，在很大程度上取决与信息与信号处理技术的先进性。本文以PCI的意义出发，讨论了PCI数据采集卡在工业生产及其他领域中的运用。
关键词PCI总线；数据采集；运用
1PCI的意义
信息与信号处理技术的先进性是信息社会发展的一个重要标志。而研究数据信息的获取、存储、处理及控制等内容的数据采集就是信息科学的一个重要分支。数字信号处理技术的出现改变了信息与信号处理技术的整个面貌，而数据采集作为数字信号处理的必不可少的前期工作在整个数字系统中起到关键性、乃至决定性的作用，其应用已经深入到信号处理的各个领域中。
PCI是外设部件互连标准的缩写，它是一种不依附于某个具体处理器的局部总线。从结构上看，PCI是在CPU和原来的系统总线之间插入的一级总线，具体由一个桥接电路实现对这一层的管理，并实现上下之间的接口以协调数据的传送。PCI作为一种高性能的计算机局部总线，近年来早己成为主流的计算机内部总线。当前主流PC中的PCI总线拥有33MHz工作频率、32bit位数据位宽，和最大132MB/s的传输速度，非常适于一些高速外接设备与PC进行数据通信。
2PCI数据采集卡在工业生产中的运用
在工业生产中，工厂质量检验是质量体系中的一个重要要素。即使在现代质量管理中，质量检验也起着十分重要的作用。当今的企业竞争日益激烈，而企业竞争的核心就是技术的竞争因此，检验设备是提高工业生产工作效率的重要手段。只有检验的速度，提高检验的精度，使检验的操作方式更简易，才能保证企业在竞争中立于不败之地。
以基于数据采集卡PCI8735的检测设备为例，PCI8735是13位的低损耗多功能数据采集卡，具有独特的电路设计和完善的数据采集与控制功能，支持即插即用，具有FIFO的高速缓存，可灵活设定输入类型和范围，具有32通道单端、16路双端模/数输入（AI/DI）、16通道数字输出（DO），采集速率可达500kHz。
在工业生产过程中，应用PC较强的数据输入输出功能，用模拟量输入通道实时采集产品爆破时的压力、流量信号，再用其数字量输出控制产品升降、充气、指示灯等。PCI8735数据采集板卡插在计算机主机PCI插槽内，通过PCL10168通讯电缆与外围接口电路连接，可完成实验装置与计算机之间的数据通讯，构成工业运用系统的硬件电路。而由电源电路、信号输入电路、滤波电路、输出控制电路可构成工业运用系统的外围电路。信号输入电路包括压力传感器和质量流量计。压力传感器的量程为0-5KPa，对应输出为4-20mA直流信号，质量流量计
USB2002数据采集卡使用说明书 北京阿尔泰科贸有限公司
USB简介 USB（UNIVERSAL SERIER BUS）又称之为通用串行总线，不仅仅简单地将计算机和外设连接在一起，而是使我们进入了一个全新的PC机时代。 USB是您进行数字图象处理的最佳选择，同时她也为数字化设计提供了无限的创造空间，一但您尝试使用了USB，势必爱不释手。 为什么USB越来越受到用户的青赖呢？ 第一．USB实现了那些一直梦想快速直接连接外设到PC机的使用者的梦想，添加一个传统外设首先您不得不弄清楚在那些令人迷惑的端口序列中那一个才是您需要的。其次，在通常情况下，您还不得不提前拆开PC机，安装需要的板卡，并且选择跳线，诸如中断设置等，这些非常的麻烦。甚至使一些用户惧怕去想添加外设。USB使添加外设变的十分简单，任何人都可以轻松的做到。 首先，USB用一个标准的插拔端口代替了所有的不同种类的串并口。使用USB连接PC机和外设，您只须把他们连接在一起！剩下的事情USB会自动帮您完成。他就像是给您的PC机添加一个新的功能。您再也不须拆开您的PC机，也不必担心插入板卡，DIP跳线和中断设置。 第二．USB的即插即用功能，当您需要接入外设时，甚至不必关闭电源重启计算机。只要插入便可运行！PC自动检测外围设备并且配置必要的软件。这种功能可用于想分享外设的商业PC和笔记本PC。而当您需要移走外设时，只须拔走USB插头即可。 也许您会问“我可以同时接多个外围设备吗？PC机有足够的USB接口吗？” USB当然可以同时连接多个外围设备；许多PC机有两个以上的USB端口，而集线器——一种特殊的USB外围设备，可以附属多个USB端口，当您需要使用多于两个外设时，接入一个集线器即可。 第三．USB传输数据的速度非常快，达到12MBIT，而在新发行的USB2．0版本中，其传输速度居然达到480Mbit。 第一章概述
数据采集(DAQ)，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析，处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。 ●通道数：就是板卡可以采集几路的信号，分为单端和差分。常用的有单端32路/差分16路、单端16路/差分8路 ●采样频率：单位时间采集的数据点数，与AD芯片的转换一个点所需时间有关，例如：AD转换一个点需要T = 10uS，则其采样频率f = 1 / T为100K，即每秒钟AD芯片可以转换100K的数据点数。它用赫兹（Hz），常有100K、250K、500K、800K、1M、40M等 ●缓存的区别及它的作用：主要用来存储AD芯片转换后的数据。有缓存可以设置采样频率，没有则不可以。缓存有RAM和FIFO两种:FIFO应用在数据采集卡上，做数据缓冲，存储量不大，速度快。RAM是随机存取内存的简称。一般用于高速采集卡，存储量大，速度较慢。 ●分辨率：采样数据最低位所代表的模拟量的值，常有12位、14位、16位等（12位分辨率，电压5000mV）12位所能表示的数据量为4096（2的12次方），即±5000 mV电压量程内可以表示4096个电压值，单位增量为（5000 mV）/ 4096=1.22 mV。分辨率与A/D 转换器的位数有确定的关系，可以表示成FS/2n。FS表示满量程输入值，n为A/D转换器的位数。位数越多，分辨率越高。 ●精度：测量值和真实值之间的误差，标称数据采集卡的测量准确程度，一般用满量程(FSR，full scale range)的百分比表示，常见的如0.05%FSR、0.1%FSR等，如满量程范围为0~10V，其精度为0.1%FSR，则代表测量所得到的数值和真实值之间的差距在10mv以内。 ●量程：输入信号的幅度，常用有±5V、±10V 、0~5V 、0~10V ，要求输入信号在量程内进行 ●增益：输入信号的放大倍数，分为程控增益和硬件增益，通过数据采集卡的电压放大芯片将AD转换后的数据进行固定倍数的放大。由两种型号PGA202 (1、10、100、1000) 和PGA203 (1、2、4、8)的增益芯片。 ●触发：可分为内触发和外触发两种，指定启动AD转换方式。
基于虚拟仪器技术的柴油发动机测控系统 2007-03-09 19:03:27 作者：吴伟斌洪添胜来源:互联网 摘要： 介绍了采用NI公司的DAQ卡、SCXI信号调理模块及PC机构成的一个基于虚拟仪器技术的柴油发动机制测控系统。它通过LabVIEW的编程，使用户界面直观地显示在显示器上，方便了调试。该系统已应用在柴油发动机燃用柴油和十六种植物油的稳态性能测试试验上，运行情况良好，且各测量参数的误差与发送机试验图家标准对比，都满足了要求。 关键词： 虚拟仪器数据采集卡信号调理模块测功器LabVIEW 发动机测试仪器经历了模拟仪器、数字化仪器和智能仪器三个阶段。模拟仪器的基本结构是由磁机械式的，采用模拟器件组成各种电路，精度低、速度慢、适应性差；而数字化仪器如数字转速表等，主要由数字电路来实现，在测试精度、速度和仪器寿命等方面都比模拟仪器有较大的提高。随着数字信号处理技术及大规模集成电路的发展，出现了以微机为核心的智能仪器，但由于其是以功能模拟的形式存在的，无论开发还是应用，都缺乏灵活性。20世纪80年代后期，微机性能是得到极大提高，而向测试分析的通用软件开发平台的成功应用，使得虚拟仪器应运而生。利用虚拟仪器技术，用户可以自定认义仪器的功能，创建32位编译程序，从而提高了常规数据采集和测试等任务的运行速度。W40型电涡流测功器是华南农业大学从德国进口的测功设备。该测试设备的数字化水平较低，控制台均采用机械式按钮，且经过近二十年的连续运转，设备已严重老化，出现明显的零点漂移，部分测试电路板已出现故障，经多次修理仍不正常，严重影响了测试工作的正常进行。为此，在确保数据采集的精度和实时性、改善数据处理功能、提高易操作性和整个测试设备数字化水平的原理下，充分利用虚拟仪器的优势，对原有设备进行了更新和扩充，形成了一个测控系统。 1 系统硬件设计1．1 系统硬件组成测试系统的硬件组成主要包括NI公司的PCI-6024E 型DAQ卡和SCXI信号调理模块。SCXI信号调理模块包括机座模块SCXI-1000、热电偶模块组SCXI-1125和SCXI-1328、应力应变模块组SCXI-1520和SCXI-1314等。系统结构图
采集卡的选择和主要参数 图像采集卡是将视频信号经过AD转换后，将视频转换成电脑可使用的数字格式，经过PCI总线实时传到内存和显存。在采集过程中，由于采集卡传送数据采用PCI Master Burst方式，图像传送速度高达40MB/S，可实现摄像机图像到计算机内存的可靠实时传送，并且几乎不占用CPU时间，留给CPU更多的时间去做图像的运算与处理。 一、采集卡基本原理 采集卡有多种种类、规格。但尽管其设计和特性不同，大多数采集卡的基本原理相同。近年来，数字视频产品取得了显著发展。数字视频产品通常需要对动态图像进行实时采集和处理，因此产品性能受图像采集卡的性能影响很大。由于早期图像采集卡以帧存为核心，处理图像时需读写帧存，对于动态画面还需“冻结”图像，同时由于数据传输速率的限制，因此图像处理速度缓慢。 90年代初，INTEL公司提出了PCI(Peripheral Component Interconnect)局部总线规范。PCI总线数据传宽度为32/64位，允许系统设备直接或间接连接其上，设备间可通过局部总线完成数据的快速传送，从而较好地解决了数据传输的瓶颈问题。 由于PCI总线的高速度，使A/D转换以后的数字视频信号只需经过一个简单的缓存器即可直接存到计算机内存，供计算机进行图像处理也可将采集到内存的图像信号传送到计算机显示卡显示；甚至可将A/D输出的数字视频信号经PCI总线直接送到显示卡，在计算机终端上实时显示活动图像。数据锁存器代替了帧存储器，这个缓存是一片容量小、控制简单的先进先出(FIFO)存储器，起到图像卡向PCI总线传送视频数据时的速度匹配作用。将图像卡插在计算机的PCI插槽中，与计算机内存、CPU、显示卡等之间形成调整数据传送。 由于PCI总线的上述优点，许多图像板卡公司陆续推出了基于PCI总线的图像采集卡，另外还有PC104 plus、Compact PCI等总线形式。 二、与图像采集卡相关技术名词 1、DMA DMA( Direct Memory Access)是一种总线控制方式，它可取代CPU对总线的控制，在数据传输时根据数据源和目的的逻辑地址和物理地址映射关系，完成对数据的存取，这样可以大大减轻数据传输时CPU的负担。 2、LUT(Look-Up Table) 对于图像采集卡来说，LUT(Look-Up Table)实际上就是一张像素灰度值的映射表，它将实际采样到的像素灰度值经过一定的变换如阈值、反转、二值化、对比度调整、线性变换等，变成了另外一个与之对应的灰度值。这样可以起到突出图像的有用信息，增强图像的光对比度的作用。很多PC系列卡具有8/10/12/16甚到32位的LUT，具体在LUT里进行什么样的变换是由软件来定义的。 3、Planar Converter Planar Converter能从以4位表示的彩色象素值中将R、G、B分量提取出来，然后在PCI传输时分别送到主机内存中三个独立的Buffer中，这样可以方便在后续的处理中对彩色信息的存取。在有些采集卡(如PC2Vision)中，它也可用于在三个黑白相机同步采集时将它们各自的象素值存于主机中三个独立的Buffer中。
如何正确使用和选择数据采集卡 作者：USB17 文章来源：北京迪阳公司点击数：更新时间：2007-5-16 数据采集卡, USB数据采集卡, PCI数据采集卡, 高速数据采集卡, 采集卡, 数据采集 在计算机广泛应用的今天，数据采集的重要性是十分显著的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。各种类型信号采集的难易程度差别很大。实际采集时，噪声也可能带来一些麻烦。数据采集时，有一些基本原理要注意，还有更多的实际的问题要解决。 采样频率、抗混叠滤波器和样本数 假设现在对一个模拟信号x(t) 每隔Δ t 时间采样一次。时间间隔Δ t 被称为采样间隔或者采样周期。它的倒数1/ Δ t 被称为采样频率，单位是采样数/ 每秒。t=0, Δ t ,2 Δ t ,3 Δ t …… 等等，x(t) 的数值就被称为采样值。所有x(0),x( Δ t),x(2 Δ t ) 都是采样值。这样信号x(t) 可以用一组分散的采样值来表示： 下图显示了一个模拟信号和它 采样后的采样值。采样间隔是Δ t ，注意，采样点在时域上是分散的。 图 1 模拟信号和采样显示 如果对信号x(t) 采集N 个采样点，那么x(t) 就可以用下面这个数列表示： 这个数列被称为信号x(t) 的数字化显示或者采样显示。注意这个数列中仅仅用下标变量编制索引，而不含有任何关于采样率（或Δ t ）的信息。所以如果只知道该信号的采样值，并不能知道它的采样率，缺少了时间尺度，也不可能知道信号x(t) 的频率。 根据采样定理，最低采样频率必须是信号频率的两倍。反过来说，如果给定了采样频率，那么能
够正确显示信号而不发生畸变的最大频率叫做恩奎斯特频率，它是采样频率的一半。如果信号中包含频率高于奈奎斯特频率的成分，信号将在直流和恩奎斯特频率之间畸变。图２显示了一个信号分别用合适的采样率和过低的采样率进行采样的结果。 采样率过低的结果是还原的信号的频率看上去与原始信号不同。这种信号畸变叫做混叠（alias ）。出现的混频偏差（alias frequency ）是输入信号的频率和最靠近的采样率整数倍的差的绝对值。所以说采样频率最好是被测信号的4~~10倍,这样测量的信号才不会失真. 图 2 不同采样率的采样结果 图３给出了一个例子。假设采样频率fs 是100HZ, ，信号中含有25 、70 、160 、和510 Hz 的成分。 图３说明混叠的例子 采样的结果将会是低于奈奎斯特频率（fs/2=50 Hz ）的信号可以被正确采样。而频率高于50HZ 的信号成分采样时会发生畸变。分别产生了30 、40 和10 Hz 的畸变频率F2 、F3 和F4 。计算混频偏差的公式是：
第10章基于研华数据采集卡的 L a b V I E W程序设计 本章利用研华公司的PCI-1710HG数据采集卡编写LabVIEW程序，包括：模拟量输入、模拟量输出、开关量输入以及开关量输出等。 10.1 模拟量输入（AI） 10.1.1 基于研华数据采集卡的LabVIEW程序硬件线路 在图10-1中，通过电位器产生一个模拟变化电压（范围是0V～5V），送入板卡模拟量输入0通道（管脚68），同时在电位器电压输出端接一信号指示灯，用来显示电压变化情况。 图10-1 计算机模拟电压输入线路 本设计用到的硬件为：PCI-1710HG数据采集卡、PCL-10168数据线缆、ADAM-3968接线端子（使用模拟量输入AI0通道）、电位器（10K）、指示灯（DC5V）、直流电源（输出：DC5V）等。 10.1.2 基于研华数据采集卡的LabVIEW程序设计任务 利用LabVIEW编写应用程序实现PCI-1710HG数据采集卡模拟量输入。 任务要求： （1）以连续方式读取电压测量值，并以数值或曲线形式显示电压测量变化值； （2）当测量电压小于或大于设定下限或上限值时，程序画面中相应指示灯变换颜色。
第10章 基于研华数据采集卡的LabVIEW 程序设计 – 209 – 10.1.3 基于研华数据采集卡的LabVIEW 程序任务实现 1．建立新VI 程序 启动NI LabVIEW 程序，选择新建（New ）选项中的VI 项，建立一个新VI 程序。 在进行LabVIEW 编程之前，必须首先安装研华设备管理程序Device Manager 、32bit DLL 驱动程序以及研华板卡LabVIEW 驱动程序。 2．设计程序前面板 在前面板设计区空白处单击鼠标右键，显示控件选板（Controls ）。 （1）添加一个实时图形显示控件：控件（Controls ）→新式（Modern ）→图形（Graph ） →波形图形（Waveform Chart ），标签改为“实时电压曲线”，将Y 轴标尺范围改为0.0-5.0。 （2）添加一个数字显示控件：控件（Controls ）→新式（Modern ）→数值（Numeric ）→ 数值显示控件（Numeric Indicator ），标签改为“当前电压值：”。 （3）添加两个指示灯控件：控件（Controls ）→新式（Modern ）→布尔（Boolean ）→圆形指示灯（Round LED ），将标签分别改为“上限指示灯：”、“下限指示灯：”。 （4）添加一个停止按钮控件：控件（Controls ）→新式（Modern ）→布尔（Boolean ）→停止按钮（Stop Button ）。 设计的程序前面板如图10-2所示。 图10-2 程序前面板 3．框图程序设计——添加函数 进入框图程序设计界面，在设计区空白 处单击鼠标右键，显示函数选板（Functions ）。 在函数选板（Functions ）下添加需要的函数。 （1）添加选择设备函数：用户库→ Advantech DA&C （研华公司的LabVIEW 函数库）→ EASYIO → SelectPOP → SelectDevicePop.vi ，如 图10-3所示。 图10-3 SelectPop 函数库
DAQ数据撷取卡快速使用指南 首先感您选购NI的DAQ产品，以下将简短地为您叙述快速安装与使用DAQ卡的步骤。 在安装DAQ的硬件之前，请您先确认是否安装了DAQ的驱动程序，基本上您的计算机必须有Measurement And Automation (MAX)来管理您所有的NI装置，另外您必须安装NI-DAQ 软件，目前建议安装最新的版本(您可利用光盘安装或是上网下载最新版本驱动程序.ni./support点选Drivers and Updates)，新版驱动程序可支持大多数NI的DAQ卡片，包含S、E、M系列以及USB接口产品。 在安装完成NI-DAQ之后，您可以在桌面上发现有MAX应用程序，此时您可以关闭计算机，进行硬件安装，将PCI或是PCMCIA接口的DAQ卡片插入并重新开机，开机之后操作系统会自行侦测到该装置，并且自动安装驱动程序，依照对话框的带领便能顺利完成安装程序。 安装程序完成后，建议您开启MAX在Device and interface选项中会有Traditional DAQ 以及 DAQmx两个类别，那是依照您的卡片型号支持哪一种API而分类，一般而言，Ｅ系列卡片两种都支持，而Ｍ系列只支持DAQmx，Ｓ系列则不一定，在对应的Traditional DAQ或DAQmx中找到您的DAQ卡片型号，然后建议您先进行校正以及测试。 您可参考.ni./support/daq/versions确认您硬件适用的版本 如何做校正与硬件测试: 若需校正硬件，请于MAX中，您所安装的卡片型号上按鼠标右键选择self-calibration 即可，系统会对DAQ卡以现在温度做一次校正。
数据采集卡基本简介 具体来说，这种设计分两部分：数据采集部分和数据处理部分。 数据采集就是利用LabVIEW的驱动程序对数据采集卡进行设置并使其按设置工作，进行数据的采集；数据处理则是将采集到的数据送至计算机进行运算处理等等。 对于初学者，可先从第二部分开始。将实际的数据采集先用LabVIEW自带的数组或者波形函数来代替，着重设计数据处理的软件部分。这部分可以包括：滤波、数据存储、数据读取、波形显示、波形分析处理（如傅立叶变换、谱密度计算等等）。这些在LabVIEW中都有集成的函数模块，也就是VI，只要对每个VI的输入输出设置正确就好。 当软件部分设计完成后，再设计数据采集部分。这是软硬件结合的部分。既要对所用的数据采集卡的参数和工作方式有充分的正确的认识，又要对如果利用LabVIEW驱动采集卡掌握。一般来说采集卡都带有LabVIEW的驱动，只要参看数据采集卡的使用说明（PDF），就可以掌握了。选择好数据采集卡后，将该采集卡的驱动光盘放入计算机并按其指示进行安装，则其驱动模块将装入原LabVIEW软件中，然后和第一步的软件编程一样，对驱动所要用的VI的输入输出参数设置正确，编写程序即可。 当两部都做完后，将整个采集系统运行一下，对于设计中存在的疏漏再进行修改。推荐使用《LadVIEW8.20程序设计从入门到精通(附光盘)》作者:陈锡鸿 这本书不错，深入浅出，初学必备~~ 数据采集(DAQ)基础知识 现今，在实验室研究、测试和测量以及工业自动化领域中，绝大多数科研人员和工程师使用配有PCI、PXI/CompactPCI、PCMCIA、USB、IEEE1394、ISA、并行或串行接口的基于PC的数据采集系统。许多应用使用插入式设备采集数据并把数据直接传送到计算机内存中，而在一些其它应用中数据采集硬件与PC分离，通过并行或串行接口和PC相连。从基于PC的数据采集系统中获取适当的结果取决于图示一中的各项组成部分： ?PC ?传感器 ?信号调理 ?数据采集硬件 ?软件
数 据 采 集 卡 比 较 电气与控制工程学院 自动化0903 张军锋 王朝辉
研华数据采集卡 产品名称：研华数据采集卡ADAM-5081： 4通道高速计数器/频率模块 型号：ADAM-5081 4通道高速计数器/频率模块 功耗 1.1W（最大） 最小脉冲宽度1μ sec. 输入频率 5Hz ~1MHz 输入电平隔离或TTL电平 可编程数字滤波器1~65000μ sec 计数器辅助功能初始值预设，高低报警设置，报警数字量输出变换，溢出标志 最小输入电流 2mA
产品名称：研华数据采集卡PCI-1758UDO：128路隔离数字量输出卡型号：PCI-1758UDO PCI-1758UDO是一款高密度的隔离数字量输出卡，它能够在更多的工业应用中监控。PCI-1758UDO具备内置看门狗定时器和加电状态可编程功能 ?128路隔离数字量输出通道 ?输出通道高电压隔离 ?宽输出范围(5 ~ 40 VDC) ?隔离输出通道上的高吸入式电流 (最大90 mA /通道) ?每个端口都有电流保护 ?板卡ID开关 ?可读回输出状态 ?系统重启后保留数字输出值 ?可编程加电状态 看门狗定时器
阿尔泰数据采集卡 模拟量输入单端32路/差分16路 16位 250K 8K字FIFO ；模拟量输出 4路 12位上电自动清零；8路DI、8路DO；定时记数器 1路 16位 ◆16位AD精度，250KS/s采样频率 ◆单端32路/差分16路模拟量输入 ◆AD缓存：8K字FIFO存储器 ◆AD量程：±10V、±5V、±2.5V、0～10V、0～5V ◆程控增益：1、2、5、10或1、2、4、8倍 ◆AD触发方式：多种模拟量、数字量触发方式 ◆12位DA精度，100KS/s数模转换频率 ◆4路模拟量输出，上电自动清零 ◆DA量程：0～5V、0～10V、±5V、±10V ◆数字量输入、输出各8路 ◆Counter：9种门控方式的16位计数或脉冲发生功能 ◆全卡实现无跳线操作
高速数据采集卡选型时的一些关键判别要素 高速数据采集卡的选型过程中，采样率、带 宽、分辨率、时钟精度、触发精度等为最基本的 考虑因素，除了这些因素以外，还要考虑高速数 据采集卡的板卡接口、采集模式、特殊固件功能、定制开发选项等关键判别要素。本文将参照北京坤驰科技有限公司的多通道，2GS/s高速高速数据采集卡，对以上关键判别要素在高速数据采集卡选型过程中起到的特殊作用进行简单的 介绍。 1，针对不同的交流或直流信号，要选取高速数据采集卡不同的模拟前端，AC耦合orDC耦合？ AC耦合： 本处的AC模拟前端集成了过压 保护和DC-offset软件程控功能。 当频率高于300MHz（近似界限） 时，利用AC耦合模拟前端会得 到更好的线性效果。AC耦合模拟 前端也有最好的噪声性能，需要注意的一点是，当信号频率低于30MHz时，不建议使用AC耦合模拟前端选项。 DC耦合： 本处的DC耦合模拟前端集成了过 压保护和DC-offset软件程控功 能，还有一个噪声抑制抗混叠滤
波器。在脉冲信号系统中，利用高电压探测器驱动输入的超压保护功能是极为关键的，降低了意外放电等对高速数据采集卡造成的损坏。DC耦合模拟前端建议使用在线性度低于300MHz（近似界限）处。 可变增益选项： 例如高速数据采集卡ADQ14DC 版本，可配置为软件控制可变 增益，图中的DC-offset是依 据输入信号实时调整变化的。 2，充分利用高速数据采集卡的不同采集模式，能够实现对高速数据采集卡软硬件资源的充分利用，达到想要的采集效果。 例如，触发的数据流模式（triggered streaming）适合最大化的利用数据传输到主机的速度，多段记录模式（multi record mode）适合大量数据的实时采集，如下图。 3，对于某些特定的应用，往往需要高速数据采集卡本身具备数字平均、波形检测等固件选项，这些功能往往可以达到采集效果好、用户使用方便的效果。 a,数据采集固件
采集卡的选择和主要参数 2006年4月20日阅读次数: 21854 图像采集卡是将视频信号经过AD转换后，将视频转换成电脑可使用的数字格式，经过PCI 总线实时传到内存和显存。在采集过程中，由于采集卡传送数据采用PCI Master Burst方式，图像传送速度高达40MB/S，可实现摄像机图像到计算机内存的可靠实时传送，并且几乎不占用CPU时间，留给CPU更多的时间去做图像的运算与处理。 一、采集卡基本原理 采集卡有多种种类、规格。但尽管其设计和特性不同，大多数采集卡的基本原理相同。近年来，数字视频产品取得了显著发展。数字视频产品通常需要对动态图像进行实时采集和处理，因此产品性能受图像采集卡的性能影响很大。由于早期图像采集卡以帧存为核心，处理图像时需读写帧存，对于动态画面还需“冻结”图像，同时由于数据传输速率的限制，因此图像处理速度缓慢。 90年代初，INTEL公司提出了PCI(Peripheral Component Interconnect)局部总线规范。PCI总线数据传宽度为32/64位，允许系统设备直接或间接连接其上，设备间可通过局部总线完成数据的快速传送，从而较好地解决了数据传输的瓶颈问题。 由于PCI总线的高速度，使A/D转换以后的数字视频信号只需经过一个简单的缓存器即可直接存到计算机内存，供计算机进行图像处理也可将采集到内存的图像信号传送到计算机显示卡显示；甚至可将A/D输出的数字视频信号经PCI总线直接送到显示卡，在计算机终端上实时显示活动图像。数据锁存器代替了帧存储器，这个缓存是一片容量小、控制简单的先进先出(FIFO)存储器，起到图像卡向PCI总线传送视频数据时的速度匹配作用。将图像卡插在计算机的PCI插槽中，与计算机内存、CPU、显示卡等之间形成调整数据传送。 由于PCI总线的上述优点，许多图像板卡公司陆续推出了基于PCI总线的图像采集卡，另外还有PC104 plus、Compact PCI等总线形式。 二、与图像采集卡相关技术名词 1、DMA DMA( Direct Memory Access)是一种总线控制方式，它可取代CPU对总线的控制，在数据传输时根据数据源和目的的逻辑地址和物理地址映射关系，完成对数据的存取，这样可以大大减轻数据传输时CPU的负担。 2、LUT(Look-Up Table) 对于图像采集卡来说，LUT(Look-Up Table)实际上就是一张像素灰度值的映射表，它将实际采样到的像素灰度值经过一定的变换如阈值、反转、二值化、对比度调整、线性变换等，变成了另外一个与之对应的灰度值。这样可以起到突出图像的有用信息，增强图像的光对比度的作用。很多PC系列卡具有8/10/12/16甚到32位的LUT，具体在LUT里进行什么样的变换是由软件来定义的。 3、Planar Converter Planar Converter能从以4位表示的彩色象素值中将R、G、B分量提取出来，然后在PCI传输时分别送到主机内存中三个独立的Buffer中，这样可以方便在后续的处理中对彩色信息的存取。在有些采集卡(如PC2Vision)中，它也可用于在三个黑白相机同步采集时将它们各自的象素值存于主机中三个独立的Buffer中。 4、Decimation Decimation实际上是对原始图像进行子采样，如每隔2、4、8、16行(列)取一行(列)组成新的图像。Decimation可以大大减小原始图像的数据量，同时也降低了分辨率，有点类似于相