多通道高速数据集采集方案求指点

只看该作者 · 2014-11-15 16:47

我需要做一个8通道的脉冲数据采集，ad采样速率100Msps，还有其他几个低速率的采集量（速率可以很低），然后通过usb送入pc，想用FPGA+cy7c68013，不知道可不可以。还有就是我不知道什么情况下需要用SRAM这些存储器，在这个要求下，我需要用到存储器件吗？

3万 · 2014-11-15 17:27

USB是否能够做到你采集的每一个数据都及时送到PC机？
如果USB能够把你采集的每个数据都及时送到PC机，就不必用存储器。如果USB不能在下一个数据采集到之前就把前一个数据送走，你就必须用存储器将采集到的数据存起来，而且存储器的写入速度要比你采集数据的速度快才行。

只看该作者 · 2014-11-15 19:03

1、连续工作数据流方式（即：不要缓存的方式）传送受制于USB通讯速度，8路8比特100MHZ采样的话就需要6.4GBPS。 USB2.0（480MBPS）是不够的，USB3.0(5GBPS)也不行，USB3.1(10GBPS)应该也是不够的，因为要考虑到通讯中的OVERHEAD。

2、间歇工作的先缓存后传输到PC的方式，需要用于缓冲的存储器，比如SRAM。若每次采集的点数不多，也可考虑采用FPGA上的可用内存。

只看该作者 · 2014-11-17 17:21

maychang 发表于 2014-11-15 17:27
USB是否能够做到你采集的每一个数据都及时送到PC机？
如果USB能够把你采集的每个数据都及时送到PC机，就不 ...

这个回答通俗易懂，一看我就明白了，看来是得用sram的了，谢谢啦

只看该作者 · 2014-11-17 17:37

nethopper 发表于 2014-11-15 19:03
1、连续工作数据流方式（即：不要缓存的方式）传送受制于USB通讯速度，8路8比特100MHZ采样的话就需要6.4GBP ...

是啊，如果直接采集的话我感觉这个数据量太大了，就算是直接加上sram也没有这么大容量的sram可用吧。我在想如果8路的话要不要用8个单独sram，如果只用一个的话又那如何把八路信号写到一个sram里面呢？信号是频率5kHz的脉冲，脉宽2μs左右，我现在有一个想法是在FPGA里面直接把值低于某个阈值的量直接丢掉，把剩下的数据拿去传输，这样传输数据量就大大下降了，这样可行吗？还有就是这样的话每采集一次（100Msps采样率）fpga在每个通道就要进行一次判断这次采集到的数据是否低于阈值，这样的工作FPGA能工作得过来吗？
本人是学生，没有做系统的经验，大菜鸟一个，希望大神指点指点，感激不尽！

只看该作者 · 2014-11-17 20:17

妖怪被师傅抓了发表于 2014-11-17 17:37
是啊，如果直接采集的话我感觉这个数据量太大了，就算是直接加上sram也没有这么大容量的sram可用吧。我在 ...

不清楚你的具体应用，FPGA做预处理后再上传应该是可以的，只判断阈值这点功能FPGA是来得及的。

只看该作者 · 2014-11-17 22:29

nethopper 发表于 2014-11-17 20:17
不清楚你的具体应用，FPGA做预处理后再上传应该是可以的，只判断阈值这点功能FPGA是来得及的。 ...

大神，怎么计算所需的sram的大小？根据什么来算的？我完全没头绪啊，求指点，拜托拜托！

只看该作者 · 2014-11-18 09:09

妖怪被师傅抓了发表于 2014-11-17 22:29
大神，怎么计算所需的sram的大小？根据什么来算的？我完全没头绪啊，求指点，拜托拜托！ ...

前面已经说了，采用连续数据流模式传递原始数据的话，USB的通讯速度是不够的。因此（1）要么你采用某种压缩算法不传递原始数据而传递压缩后的数据；（2）要么采用间歇工作方式，只保证某段时间长度内的一帧数据是连续的，SRAM按这个数据帧的长度计算。至于究竟这个数据帧的长度如何定，要看你的应用了。

只看该作者 · 2014-11-18 09:37

（1）连续数据流模式（streaming mode）只需要很少量的RAM做通讯缓冲，需要最少double buffering, RAM大小为2倍或以上USB通讯缓冲区大小。连续数据流模式能连续不间断地监测输入信号。

（2）（间歇工作的）帧模式（frame mode)的RAM大小按应用所需要的帧长度计算。帧模式不保证各帧之间是连续的，只保证帧内数据是连续的。不能连续不间断地监测输入信号

原理可参考视频第3分：52 秒~ 6分：55秒： http://v.youku.com/v_show/id_XNzI1MzAzMzUy.html