高速数据采集存储分类

1、基于PCIe总线计算机采集存储系统:

这种系统一般采用PCIe高速数据采集卡做为高速AD转换的入口，高频模拟电信号经高速数据采集卡转换成数字信号后经PCIeX8总线，将数字信号传送至计算机。它的系统的中心是一款仔细挑选的性能的基础计算机，它可以配备有8或 16个驱动器托架和6个PCIe插槽的超微4U塔式机， 并拥有2.4 GHz四核处理器，板载图形处理器，8 GBRAM，专门用于系统安装的256 GB固态硬盘，Windows7操作系统等配置。机箱上自带的865W电源采用风扇静音冷却配置。另外，逻辑分析仪、频谱分析仪、网络分析仪等也属于超高速数据采集系统范畴。

2，VPX架构的SATA采集存储系统：

对于恶劣环境及外场等应用场合，桌面计算机形态的系统相对不太适合。而基于vpx的总线的高速采集存储系统可以规避普通计算机的一些不足，特别是抗震性方面的局限。vpx先天的优势，如高密度接插件，欧卡规格，牢固安装的高可靠导轨等，为在振动等场合（如机载，车载）提供了合适的选择。（6）量程：输入信号的幅度，常用有±5V、±10V0～5V、0~10V。

VPX采集存储系统的主要架构一般为：VPX高速采集板，VPX FPGA SATA控制板，VPX 磁盘板（一般选用SSD固态硬盘）及VPX机箱平台等。

3,嵌入式采集存储系统

某些应用场合除了对于采集存储系统要求坚固，可靠，小巧外，他对计算机的依赖比较低。那么一种嵌入式的采集记录仪器也应运而生。它采用自定义的总线结构，FPGA SATA控制与存储单元集成在一起，而外部信号接口采用fmc的方式做为灵活适配的部件，如用于雷达采集的AD转换板，用于图像采集的mameralink板，用于光纤采集的光纤采集板等。在快速筛查COVID-19***中，飞行时间质谱检测时无需核酸提取及PCR步骤，具有准确、快速、安全、简便和高灵敏的特点，能够***区别冠状病毒肺患者和普通肺。

高速数据采集卡软件设计，一般具备如下架构：

1、硬件层

PCIe高速数据采集卡。

2、系统层

高速数据采集卡的驱动程序，处于操作系统层。运行在操作系统内核模式。我们为客户提供有SYS驱动文件，及INF驱动程序安装文件。

驱动程序主要功能是，定义了中断模式，寄存器访问控制等基本功能。

3、应用层

应用层分为API接口和应用程序。API接口包括：驱动API、图形API、算法API。随着行业深入，API库会更加丰富，更加***化。

驱动API接口以动态运行库DLL形式提供，DLL运行在用户模式的应用层，API为用户提供定义明晰的接口函数，便于理解，能够充分发挥出用户的主观能动性，便于用户二次开发，创建属于自己更的更***化的应用软件。

图形API，封装了曲线图控件。便于用户对数据分析的曲线表示。

算法API，封装了数据分析中常用算法，便于用户数据分析。

什么是数据采集卡呢？

简单说，高速数据采集卡就是完成传感器电压模拟信号转换成数字信号，并把数字信号传输至计算机的电路板卡。

在不同的领域，高速数据采集卡的界定有所不同，比如在机械振动领域，1MS/s采样率可以算做高速数据采集范畴；而在雷达信号处理领域，1GS/s或可归为高速数据采集范畴。一般而言，10MS/s往上的采样率可称做高速数据采集卡。

目前业内板卡形态的高速数据采集卡，较高的采样频率，有7GS/s、8GGS/s、10GS/s或12.5GS/s等。

典型的高速数据采集卡一般由以下几大部分组成：AFE/FEA、AD、FPGA、时钟、DDR内存、总线接口等要素。