呼明亮　車炯暉　趙君　任曉琨

基于IEEE-1394總線的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計

呼明亮，車炯暉，趙君，任曉琨

（中航工業(yè)西安航空計算技術(shù)研究所，陜西 西安 710065）

摘要：為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實時性、通用化、小型化設(shè)計，該文提出了一種基于IEEE-1394總線的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)方案。硬件架構(gòu)上，系統(tǒng)采用IEEE-1394總線專用芯片，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)高速率、高可靠性傳輸；采用FPGA+DSP的數(shù)據(jù)處理架構(gòu)，將數(shù)據(jù)采集與算法處理分開獨立運行；采用FPGA靜態(tài)局部重構(gòu)技術(shù)，實現(xiàn)了不同子系統(tǒng)的功能配置；采用開關(guān)動態(tài)切換技術(shù)， 實現(xiàn)了信號采集的靈活配置和小型化設(shè)計。軟件架構(gòu)上，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計思路，實現(xiàn)了不同工作模式之間的切換。實驗表明該系統(tǒng)具備很強(qiáng)的數(shù)據(jù)采集與解算能力。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集；IEEE-1394；靜態(tài)局部重構(gòu)；模式配置

中圖分類號：TP336 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）19-4450-04

Design of a High-speed Data Collecting System Based on IEEE-1394 Bus

HU Ming-liang， CHE Jiong-hui， ZHAO Jun， REN Xiao-kun

（Xi'an Aeronautics Computing Technique Research Institute，AVIC，Xi'an 710065， China）

Abstract： In order to achieve the design of data collecting system in real-time， universal and miniaturization， this paper introduces a design and implementation of a high-speed data collecting system based on IEEE-1394 Bus. In the hardware architecture， the IEEE-1394 Bus dedicated chips are used to achieve the high-speed data acquisition and reliability transmission. By using FPGA+DSP data processing architecture， the data acquisition and processing algorithms run separately. By using the static partial reconfiguration technology， different subsystem achieves specific functional configuration. By using switch technology， the circuits of analog signals implement flexible configuration and come in pattern design. In the software architecture， a modular design concept is used to the system design， and switching between different operating modes is realized. The system has the strong advantage of data collection and solver capabilities as illustrated in the experiment.

Key words： date collection； IEEE-1394； dynamic partial reconfiguration； configuration

飛機(jī)機(jī)電管理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)目前正朝著集中解算，分布式采集和控制的方向快速發(fā)展，為了更真實、準(zhǔn)確地反映被測對象的特性，許多測試項目轉(zhuǎn)向動態(tài)參數(shù)測試。這對測試系統(tǒng)的實時性、可靠性、數(shù)據(jù)傳輸速率等指標(biāo)提出了更高要求。傳統(tǒng)串行總線數(shù)據(jù)傳輸速率較低、靈活性較差，無法滿足數(shù)據(jù)采集動態(tài)測試要求。IEEE-1394（Fire Wire）因其高數(shù)據(jù)傳輸速率、高可靠性、配置靈活、易于擴(kuò)展等優(yōu)勢，為高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及其子系統(tǒng)間的互連提供了快速方便的解決方法。IEEE-1394標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的協(xié)議較為復(fù)雜，實際應(yīng)用中多采用專用總線接口芯片。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的控制芯片常用單片機(jī)或DSP（數(shù)字信號處理器）實現(xiàn)，但其工作時鐘頻率受限，難以適應(yīng)高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實時性要求。FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）可以構(gòu)建高度并行的架構(gòu)，具有很高的吞吐量和原始數(shù)據(jù)處理能力，但實現(xiàn)復(fù)雜算法較為困難，而FPGA+DSP方案，彌補了系統(tǒng)設(shè)計的不足：系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的控制、緩存及外圍設(shè)備通訊，用FPGA硬件實現(xiàn)，而復(fù)雜算法處理由DSP獨立完成。

基于上述理論，該文設(shè)計了一套以DSP為主控制器，F(xiàn)PGA為協(xié)處理器搭建外圍接口電路，通過1394B總線接口與機(jī)電管理系統(tǒng)信息中心進(jìn)行信息交互的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。系統(tǒng)利用靜態(tài)局部重構(gòu)技術(shù)，提高了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通用性；利用開關(guān)動態(tài)切換技術(shù)實現(xiàn)了模擬信號采集電路的小低輕構(gòu)型，系統(tǒng)具備很強(qiáng)的數(shù)據(jù)采集與解算能力，具備較強(qiáng)的現(xiàn)實意義。

1 系統(tǒng)簡介

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能配置如圖1所示，從硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考慮，該系統(tǒng)為一個16位內(nèi)部數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)的計算機(jī)。該功能該結(jié)構(gòu)以負(fù)責(zé)主控任務(wù)的微控制器DSP和輸入/輸出邏輯控制的FPGA為核心（DSP與FPGA通過并行數(shù)據(jù)總線連接），通過1394B總線接口與機(jī)電管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。每一路輸入接口通過信號調(diào)理等預(yù)處理電路后，由FPGA負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)采集，微控制器通過內(nèi)部總線訪問FPGA獲取所有模擬量、離散量接口的采集結(jié)果，將結(jié)果經(jīng)變換和算法處理后，周期上傳至數(shù)據(jù)中心；微控制器同時將需要輸出接口的總線命令通過FPGA控制各個接口。地面維護(hù)設(shè)備通過控制RS422/RS485與微處理器進(jìn)行串行通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的地面維護(hù)。endprint

圖1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

2 硬件方案設(shè)計

基于IEEE-1394數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在硬件上設(shè)計可分為IEEE-1394總線通訊模塊、微控制器與外圍電路、接口調(diào)理電路、接口采集電路、電源電路等幾部分電路。

2.1 IEEE-1394總線高速數(shù)據(jù)通信方案設(shè)計

IEEE-1394標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的協(xié)議比較復(fù)雜，實際應(yīng)用中多采用專用總線接口芯片實現(xiàn)，1394B因其更高的傳輸速度和更遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)傳輸距離而得到了廣泛的應(yīng)用。系統(tǒng)設(shè)計中， 1394B總線以子卡的形式安裝在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)內(nèi)部，實現(xiàn)遠(yuǎn)程節(jié)點（RN）功能，完成總線通信協(xié)議處理等功能。1394子卡系統(tǒng)功能框圖如圖2所示，包括以下功能單元：FPGA電路、鏈路層、物理層、電源電路、時鐘電路、異步存儲器總線接口電路。

1394子卡在標(biāo)準(zhǔn)1394B總線通訊模塊基礎(chǔ)上，采用高性能FPGA實現(xiàn)了專用協(xié)議處理IP核、鏈路層（LINK）IP核等功能，具備1394 電氣信號驅(qū)動能力。物理層（PHY）接口設(shè)計采用專用芯片，實現(xiàn)了和鏈路層的無縫連接。為滿足TMS320C6713異步總線需求，子卡采用異步存儲器總線接口，與主控制器間通過雙端口進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù)的交互，實現(xiàn)與微控制器的數(shù)據(jù)和指令交換。該模塊的數(shù)據(jù)收發(fā)通過接收STOF數(shù)據(jù)包修正本地時間偏移，并支持多種傳輸速率。

圖2 異步總線1394子卡功能框圖

2.2 高速數(shù)據(jù)采集解決方案

本設(shè)計利用DSP+FPGA架構(gòu)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和邏輯控制。DSP作為系統(tǒng)核心，包括了整個系統(tǒng)的控制和運算部分，設(shè)計選用TI公司生產(chǎn)的高精度浮點型DSP芯片TMS320C6713，其片上資源及處理速度完全滿足系統(tǒng)設(shè)計要求。FPGA作為系統(tǒng)協(xié)處理器，主要承擔(dān)底層算法及邏輯控制，設(shè)計選用Xilinx公司的TFF1136芯片，該芯片具備時鐘管理能力強(qiáng)、RAM及FIFO空間大、I/O資源豐富等優(yōu)勢，滿足數(shù)據(jù)采集要求。DSP和FPGA最小系統(tǒng)及外圍電路設(shè)計較為成熟，該文不再贅述。高速數(shù)據(jù)采集解決方案的關(guān)鍵技術(shù)主要包括靜態(tài)局部重構(gòu)技術(shù)和模擬信號采集電路設(shè)計。

2.2.1 靜態(tài)局部重構(gòu)技術(shù)方案設(shè)計

不同機(jī)載子系統(tǒng)對模擬信號和數(shù)字信號需求不同，設(shè)置固定數(shù)量信號通道必然會導(dǎo)致某類接口通道的浪費和硬件利用率的降低，應(yīng)用FPGA的靜態(tài)重構(gòu)技術(shù)可實現(xiàn)該功能。靜態(tài)重構(gòu)技術(shù)是指，系統(tǒng)運行前，F(xiàn)PGA在外部邏輯的控制下，通過重新下載存儲器中不同目標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)芯片邏輯功能改變的技術(shù)。圖3中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作于液壓子系統(tǒng)，該接口運行前，F(xiàn)PGA內(nèi)部功能模塊配置為液壓子系統(tǒng)的目標(biāo)數(shù)據(jù)，通過切換模擬開關(guān)矩陣實現(xiàn)信號通道的配置。圖4中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作于起落架子系統(tǒng)，F(xiàn)PGA內(nèi)部功能模塊配置模式與圖3液壓子系統(tǒng)配置方法相同。同理，當(dāng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作于其他機(jī)載機(jī)電子系統(tǒng)時，按照同樣方法進(jìn)行配置。

圖3 液壓子系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能配置

圖4 起落架子系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能配置

2.2.2 模擬信號采集電路設(shè)計

飛機(jī)機(jī)電管理數(shù)據(jù)系統(tǒng)采集系統(tǒng)中，模擬信號的采集最為廣泛，其處理過程相對復(fù)雜?？紤]到不同應(yīng)用環(huán)境下對系統(tǒng)資源的不同需求，硬件應(yīng)盡可能少占用系統(tǒng)資源，因此邏輯設(shè)計采用異步設(shè)計。主控制器DSP和邏輯控制器FPGA通過緩沖區(qū)進(jìn)行通信。FPGA完成上電配置后，按固定周期依次實時采集系統(tǒng)模擬量輸入，并將結(jié)果緩存于數(shù)據(jù)FIFO中；主控制器依據(jù)總線命令，讀取緩沖區(qū)內(nèi)容，并對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理、變換、譜分析等操作后，通過1394B總線將采集結(jié)果上傳至飛機(jī)機(jī)電管理數(shù)據(jù)中心。

圖5所示為模擬信號采集電路硬件原理圖，分別由調(diào)理電路、多路選擇器、比例放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和控制電路組成。調(diào)理電路中設(shè)置了一階RC低通濾波器，信號進(jìn)入多路開關(guān)前通過兩個二極管分別將輸入電壓箝位在+15V和-15V之間，用于保護(hù)后級多路開關(guān)和運算放大器。比例放大電路增益為0.8，AD轉(zhuǎn)換器輸入電壓量程范圍為±10V，故系統(tǒng)采集電壓范圍為±12.5V。AD轉(zhuǎn)換器采用美國Burr-Bown公司生產(chǎn)的12位AD轉(zhuǎn)換芯片ADS774作為模擬量采集芯片。該芯片具有高通過率、低功耗、高精度等特性，支持雙極性輸入， 信號輸入范圍可配置，系統(tǒng)設(shè)計中將其配置為0～±10V；該芯片線性誤差為±2LSB，參考電壓為2.50VDC，轉(zhuǎn)換時間最大8.5us，滿量程誤差為±0.25%FS，失調(diào)誤差最大為±10mV。AD轉(zhuǎn)換最小單位為：，滿足系統(tǒng)設(shè)計要求。

圖5 模擬量輸入原理框圖

3 軟件方案設(shè)計

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件共分為四個模塊（組件），即初始化模塊、接口控制模塊、故障處理模塊、地面支持模塊，具體工作流程如圖6所示。

圖6 軟件工作流程

1） 系統(tǒng)上電或復(fù)位狀態(tài)下，軟件完成硬件初始化和系統(tǒng)初始化，置所有輸出接口保持預(yù)設(shè)的狀態(tài)；

2） 系統(tǒng)軟件依據(jù)配置信號選擇調(diào)用接口控制模塊或地面支持模塊；

3） 接口控制模塊下，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過IEEE-1394總線接口接收總線異步流數(shù)據(jù)包，設(shè)置總線接收和總線發(fā)送偏移，并判斷系統(tǒng)工作模式，進(jìn)入正常工作模式或安全工作模式；

4） 正常工作時，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以固定總線周期進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和輸出調(diào)度，并對實時任務(wù)進(jìn)行在線監(jiān)測，向機(jī)電管理數(shù)據(jù)中心周期上傳數(shù)據(jù)采集結(jié)果和狀態(tài)；

5） 自檢工作時，置所有輸出接口保持上電預(yù)設(shè)狀態(tài)，對硬件接口進(jìn)行自檢，記錄故障接口，并向機(jī)電管理數(shù)據(jù)中心上傳自檢結(jié)果；

6） 地面支持模塊下，可將NVRAM在實時任務(wù)或BIT中記錄的數(shù)據(jù)信息通過串行口下載到地面設(shè)備上，同時可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件維護(hù)和升級。

4 結(jié)束語

本文介紹了一種基于IEEE-1394總線的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)方案。設(shè)計從提高數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實時性、通用性、小型化的角度出發(fā)，通過采用IEEE-1394專用總線芯片和FPGA+DSP的數(shù)據(jù)處理架構(gòu)，極大的增強(qiáng)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力和動態(tài)實時響應(yīng)速度。系統(tǒng)能夠根據(jù)不同機(jī)載子系統(tǒng)對模擬信號和數(shù)字信號數(shù)量的不同需求，通過靜態(tài)局部重構(gòu)技術(shù)實現(xiàn)靈活配置，滿足采集要求；針對機(jī)載子系統(tǒng)模擬信號使用廣泛、處理復(fù)雜的特點，系統(tǒng)采用軟件開關(guān)動態(tài)切換技術(shù)，實現(xiàn)了信號采集的靈活配置和小型化設(shè)計。經(jīng)過系統(tǒng)級驗證，該方案工作穩(wěn)定，滿足數(shù)據(jù)采集速度及采集精度的要求，且方案具備安裝方便，小型化，通用性等優(yōu)點，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實意義，可廣泛應(yīng)用于航空、航天和工業(yè)等各個領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李世平，戴凡，汪旭東. IEEE-1394（Fire Wire）系統(tǒng)原理與應(yīng)用技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2004.

[2] 聶浩，許敬旺，康曉軍，等. IEEE1394接口設(shè)計[J]. 航天返回與遙感， 2011（8）.

[3] 王文武，曹治國，張貴清，等. 基于FPGA和DSP的并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計[J].微計算機(jī)信息，2004，20（11）.

[4] 楊曉峰，劉玉嬌，姚恩濤. FPGA動態(tài)局部重構(gòu)在通用遠(yuǎn)程接口單元設(shè)計中的應(yīng)用[J].測控技術(shù)， 2012，31（9）.

[5] 梁海濤，王曉丹. 基于ISA總線的多路模擬量采集卡的設(shè)計[J].計算機(jī)測量與控制，2004，12（11）.

[6] 趙春紅，宗接華. 基于FPGA實現(xiàn)多路模擬信號自適應(yīng)采集系統(tǒng)[J].機(jī)械與電子， 2011（5）.

[7] 曾紅，劉世杰，張翔，等. 基于USB的高速并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機(jī)測量與控制，2007，15（8）.

圖6 軟件工作流程

1） 系統(tǒng)上電或復(fù)位狀態(tài)下，軟件完成硬件初始化和系統(tǒng)初始化，置所有輸出接口保持預(yù)設(shè)的狀態(tài)；

2） 系統(tǒng)軟件依據(jù)配置信號選擇調(diào)用接口控制模塊或地面支持模塊；

3） 接口控制模塊下，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過IEEE-1394總線接口接收總線異步流數(shù)據(jù)包，設(shè)置總線接收和總線發(fā)送偏移，并判斷系統(tǒng)工作模式，進(jìn)入正常工作模式或安全工作模式；

4） 正常工作時，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以固定總線周期進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和輸出調(diào)度，并對實時任務(wù)進(jìn)行在線監(jiān)測，向機(jī)電管理數(shù)據(jù)中心周期上傳數(shù)據(jù)采集結(jié)果和狀態(tài)；

5） 自檢工作時，置所有輸出接口保持上電預(yù)設(shè)狀態(tài)，對硬件接口進(jìn)行自檢，記錄故障接口，并向機(jī)電管理數(shù)據(jù)中心上傳自檢結(jié)果；

6） 地面支持模塊下，可將NVRAM在實時任務(wù)或BIT中記錄的數(shù)據(jù)信息通過串行口下載到地面設(shè)備上，同時可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件維護(hù)和升級。

4 結(jié)束語

本文介紹了一種基于IEEE-1394總線的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)方案。設(shè)計從提高數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實時性、通用性、小型化的角度出發(fā)，通過采用IEEE-1394專用總線芯片和FPGA+DSP的數(shù)據(jù)處理架構(gòu)，極大的增強(qiáng)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力和動態(tài)實時響應(yīng)速度。系統(tǒng)能夠根據(jù)不同機(jī)載子系統(tǒng)對模擬信號和數(shù)字信號數(shù)量的不同需求，通過靜態(tài)局部重構(gòu)技術(shù)實現(xiàn)靈活配置，滿足采集要求；針對機(jī)載子系統(tǒng)模擬信號使用廣泛、處理復(fù)雜的特點，系統(tǒng)采用軟件開關(guān)動態(tài)切換技術(shù)，實現(xiàn)了信號采集的靈活配置和小型化設(shè)計。經(jīng)過系統(tǒng)級驗證，該方案工作穩(wěn)定，滿足數(shù)據(jù)采集速度及采集精度的要求，且方案具備安裝方便，小型化，通用性等優(yōu)點，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實意義，可廣泛應(yīng)用于航空、航天和工業(yè)等各個領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李世平，戴凡，汪旭東. IEEE-1394（Fire Wire）系統(tǒng)原理與應(yīng)用技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2004.

[2] 聶浩，許敬旺，康曉軍，等. IEEE1394接口設(shè)計[J]. 航天返回與遙感， 2011（8）.

[3] 王文武，曹治國，張貴清，等. 基于FPGA和DSP的并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計[J].微計算機(jī)信息，2004，20（11）.

[4] 楊曉峰，劉玉嬌，姚恩濤. FPGA動態(tài)局部重構(gòu)在通用遠(yuǎn)程接口單元設(shè)計中的應(yīng)用[J].測控技術(shù)， 2012，31（9）.

[5] 梁海濤，王曉丹. 基于ISA總線的多路模擬量采集卡的設(shè)計[J].計算機(jī)測量與控制，2004，12（11）.

[6] 趙春紅，宗接華. 基于FPGA實現(xiàn)多路模擬信號自適應(yīng)采集系統(tǒng)[J].機(jī)械與電子， 2011（5）.

[7] 曾紅，劉世杰，張翔，等. 基于USB的高速并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機(jī)測量與控制，2007，15（8）.

圖6 軟件工作流程

1） 系統(tǒng)上電或復(fù)位狀態(tài)下，軟件完成硬件初始化和系統(tǒng)初始化，置所有輸出接口保持預(yù)設(shè)的狀態(tài)；

2） 系統(tǒng)軟件依據(jù)配置信號選擇調(diào)用接口控制模塊或地面支持模塊；

3） 接口控制模塊下，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過IEEE-1394總線接口接收總線異步流數(shù)據(jù)包，設(shè)置總線接收和總線發(fā)送偏移，并判斷系統(tǒng)工作模式，進(jìn)入正常工作模式或安全工作模式；

4） 正常工作時，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以固定總線周期進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和輸出調(diào)度，并對實時任務(wù)進(jìn)行在線監(jiān)測，向機(jī)電管理數(shù)據(jù)中心周期上傳數(shù)據(jù)采集結(jié)果和狀態(tài)；

5） 自檢工作時，置所有輸出接口保持上電預(yù)設(shè)狀態(tài)，對硬件接口進(jìn)行自檢，記錄故障接口，并向機(jī)電管理數(shù)據(jù)中心上傳自檢結(jié)果；

6） 地面支持模塊下，可將NVRAM在實時任務(wù)或BIT中記錄的數(shù)據(jù)信息通過串行口下載到地面設(shè)備上，同時可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件維護(hù)和升級。

4 結(jié)束語

本文介紹了一種基于IEEE-1394總線的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)方案。設(shè)計從提高數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實時性、通用性、小型化的角度出發(fā)，通過采用IEEE-1394專用總線芯片和FPGA+DSP的數(shù)據(jù)處理架構(gòu)，極大的增強(qiáng)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力和動態(tài)實時響應(yīng)速度。系統(tǒng)能夠根據(jù)不同機(jī)載子系統(tǒng)對模擬信號和數(shù)字信號數(shù)量的不同需求，通過靜態(tài)局部重構(gòu)技術(shù)實現(xiàn)靈活配置，滿足采集要求；針對機(jī)載子系統(tǒng)模擬信號使用廣泛、處理復(fù)雜的特點，系統(tǒng)采用軟件開關(guān)動態(tài)切換技術(shù)，實現(xiàn)了信號采集的靈活配置和小型化設(shè)計。經(jīng)過系統(tǒng)級驗證，該方案工作穩(wěn)定，滿足數(shù)據(jù)采集速度及采集精度的要求，且方案具備安裝方便，小型化，通用性等優(yōu)點，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實意義，可廣泛應(yīng)用于航空、航天和工業(yè)等各個領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李世平，戴凡，汪旭東. IEEE-1394（Fire Wire）系統(tǒng)原理與應(yīng)用技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2004.

[2] 聶浩，許敬旺，康曉軍，等. IEEE1394接口設(shè)計[J]. 航天返回與遙感， 2011（8）.

[3] 王文武，曹治國，張貴清，等. 基于FPGA和DSP的并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計[J].微計算機(jī)信息，2004，20（11）.

[4] 楊曉峰，劉玉嬌，姚恩濤. FPGA動態(tài)局部重構(gòu)在通用遠(yuǎn)程接口單元設(shè)計中的應(yīng)用[J].測控技術(shù)， 2012，31（9）.

[5] 梁海濤，王曉丹. 基于ISA總線的多路模擬量采集卡的設(shè)計[J].計算機(jī)測量與控制，2004，12（11）.

[6] 趙春紅，宗接華. 基于FPGA實現(xiàn)多路模擬信號自適應(yīng)采集系統(tǒng)[J].機(jī)械與電子， 2011（5）.

[7] 曾紅，劉世杰，張翔，等. 基于USB的高速并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機(jī)測量與控制，2007，15（8）.