基于PCIE總線的脈沖采集方案

  一、概述：
  為采集高速脈沖輸入信號，并能實施將采集數據傳入PC主內存，系統方案規格如下：
  1.采用12bit1Gsps高速ADC。
  2.50歐姆阻抗輸入。直流藕合，輸入信號范圍0~+5V，輸入模擬帶寬大于500MHz。
  3.板載2GBDDR3內存。
  4.采用PCIEx8接口。
  5.支持用戶二次開發FPGA邏輯。
  6.提供用戶二次開發軟件。

  系統框圖如下：
 

  二、為了實時得到采集數據，在數據傳輸端，可以采用如下4種方案：

  方案1：
  通過設置觸發門限，只采集有用信號。 
 

  在脈沖周期為10ms時，每個脈沖根據觸發設置，采集3us左右（長度可以設置），約3000個采樣點；實時傳輸數據率為600KB左右。通過PCIEGen1x8總線傳輸，DMA傳輸率為1250MB/s。

  方案2：
  如果需要實時傳輸采集數據，12bitX1Gsps等于2GB/s，需要采用PCIEGen2x8總線傳輸。PCIEGen2x8總線傳輸理論上支持3000MB/s的傳輸率。
  配合高性能計算機，配置32GB主內存，理論上可以將2000MB/s的數據實時傳輸到計算機中。
 

  方案3：
  該系統支持FPGA二次開發，用戶可以將算法通過FPGA實現。通過FPGA的實時信號處理，數據率可以大大減小。

  方案4：
  在采集卡旁邊增加一塊PCIE板，上面FPGA具有磁盤控制功能，能在機箱上連接8-16塊SSD盤，實時存儲速度大于2000MB/s。由于SSD磁盤容量較大，小容量256GB，大容量9.6TB，存儲波形時間非常長。 

  附圖為磁盤儲存樣機：
 

  方案對比表： 

  三、系統應用軟件如下：
 

  四、PCIE采集卡實際圖如下：