本發(fā)明涉及電力電子設備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種信號采集處理裝置、方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電力電子設備得到了長足的發(fā)展的提高，數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)得到普遍應用。

目前的數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)中，可通過基于pci總線技術(shù)、基于dsp技術(shù)、基于fpga技術(shù)或基于arm技術(shù)來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集處理。但上述的技術(shù)中，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集處理，但其采樣速率較低，一般在50msps以內(nèi)。隨著設備運算性能的提高，設備運行所需的數(shù)據(jù)量也越來越大，50msps以內(nèi)的采樣速率逐漸無法滿足實際的需求。

因此，如何有效的提高數(shù)據(jù)采集處理的采樣速率是目前業(yè)界一大難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種信號采集處理裝置、方法及系統(tǒng)，以改善上述缺陷。

本發(fā)明的實施例通過以下方式實現(xiàn)：

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種信號采集處理裝置，應用于信號采集處理系統(tǒng)，所述信號采集處理系統(tǒng)包括：終端設備，所述信號采集處理裝置包括：處理模塊、可編程控制模塊、轉(zhuǎn)換模塊和至少兩路信號采集模塊。每路所述信號采集模塊均與所述轉(zhuǎn)換模塊耦合，所述可編程控制模塊分別與所述轉(zhuǎn)換模塊和所述處理模塊耦合，所述處理模塊用于與所述終端設備耦合。所述可編程控制模塊，用于控制所述轉(zhuǎn)換模塊獲取每路所述信號采集模塊采集的數(shù)據(jù)信號，并將由所述轉(zhuǎn)換模塊獲取的所述數(shù)據(jù)信號按預設速率發(fā)送至所述處理模塊。所述處理模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)信號生成采集數(shù)據(jù)，將所述采集數(shù)據(jù)按所述預設速率發(fā)送至所述終端設備。

第二方面，本發(fā)明實施例提供一種信號采集處理方法，應用于所述的信號采集處理裝置。所述方法包括：可編程控制模塊控制轉(zhuǎn)換模塊獲取每路信號采集模塊采集的數(shù)據(jù)信號，并將由所述轉(zhuǎn)換模塊獲取的所述數(shù)據(jù)信號按預設速率發(fā)送至處理模塊；所述處理模塊根據(jù)所述數(shù)據(jù)信號生成采集數(shù)據(jù)，將所述采集數(shù)據(jù)按預設速率發(fā)送至終端設備。

第三方面，本發(fā)明實施例提供一種信號采集處理系統(tǒng)，所述信號采集處理系統(tǒng)包括：終端設備和所述的信號采集處理裝置，所述信號采集處理裝置與所述終端設備耦合。

本發(fā)明實施例的有益效果是：

通過至少兩路信號采集模塊進行數(shù)據(jù)信號的采集并輸出至轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換模塊能夠高效的獲取數(shù)據(jù)信號。通過可編程控制模塊對轉(zhuǎn)換模塊的控制，轉(zhuǎn)換模塊能夠?qū)⒛?shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號按預設速率發(fā)送至可編程控制模塊，以使可編程控制模塊再將數(shù)據(jù)信號按預設速率發(fā)送至處理模塊，以使處理模塊根據(jù)該數(shù)據(jù)信號生成采集數(shù)據(jù)，并也按預設速率發(fā)送至終端設備。因此，通過至少兩路信號采集模塊對數(shù)據(jù)信號的采集，以及可編程控制模塊和處理模塊的配合工作，有效提高了數(shù)據(jù)采集處理的采樣速率。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明實施例而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。通過附圖所示，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。

圖1示出了本發(fā)明實施例提供的一種信號采集處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2示出了本發(fā)明實施例提供的一種信號采集處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3示出了本發(fā)明實施例提供的一種信號采集處理裝置中濾波單元的電路圖；

圖4示出了本發(fā)明實施例提供的一種信號采集處理裝置中信號采集模塊和鉗位保護電路的電路圖；

圖5示出了本發(fā)明實施例提供的一種信號采集處理裝置中第一鉗位供電電路的電路圖；

圖6示出了本發(fā)明實施例提供的一種信號采集處理裝置中第二鉗位供電電路的電路圖；

圖7示出了本發(fā)明實施例提供的一種信號采集處理裝置中共模參考電壓模塊的電路圖；

圖8示出了本發(fā)明實施例提供的一種信號采集處理裝置中轉(zhuǎn)換模塊的電路圖；

圖9示出了本發(fā)明實施例提供的一種信號采集處理裝置中時鐘信號單元的電路圖；

圖10示出了本發(fā)明實施例提供的一種信號采集處理裝置中供電單元的電路圖；

圖11示出了本發(fā)明實施例提供的一種信號采集處理裝置中溫度檢測模塊的電路圖；

圖12示出了本發(fā)明實施例提供的一種信號采集處理方法的流程圖。

圖標：10-信號采集處理系統(tǒng)；11-終端設備；100-信號采集處理裝置；110-電源模塊；111-濾波單元；112-降壓單元；120-信號采集模塊；121-第一信號采集模塊；122-第二信號采集模塊；130-鉗位保護模塊；131-第一鉗位供電電路；132-第二鉗位供電電路；133-鉗位保護電路；140-共模參考電壓模塊；150-轉(zhuǎn)換模塊；151-射頻變壓單元；152-轉(zhuǎn)換單元；160-可編程控制模塊；161-時鐘信號單元；162-供電單元；163-可編程邏輯門陣列；170-溫度檢測模塊；180-處理模塊；181-處理單元；182-通信單元。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

請參閱圖1，本發(fā)明實施例提供了一種信號采集處理系統(tǒng)10，該信號采集處理系統(tǒng)10包括：終端設備11和信號采集處理裝置100。

信號采集處理裝置100用于通過至少兩個采集通道對數(shù)據(jù)信號進行高效速的采集，并將采集的數(shù)據(jù)信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換、以及根據(jù)數(shù)模轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號生成采集數(shù)據(jù)。信號采集處理裝置100通過與終端設備11的耦合，將生成的采集數(shù)據(jù)存儲或發(fā)送至終端設備11。

終端設備11可以是個人電腦(personalcomputer，pc)、平板電腦、智能手機、個人數(shù)字助理(personaldigitalassistant，pda)等。本實施例中，終端設備11獲取信號采集處理裝置100所發(fā)送的采集數(shù)據(jù)，終端設備11能夠根據(jù)該采集數(shù)據(jù)實現(xiàn)程序運行，或?qū)⒃摬杉瘮?shù)據(jù)存儲、顯示。

請參閱圖2，本發(fā)明實施例提供了一種信號采集處理裝置100，該信號采集處理裝置100包括：電源模塊110、至少兩路信號采集模塊120、鉗位保護模塊130、共模參考電壓模塊140、轉(zhuǎn)換模塊150、可編程控制模塊160、溫度檢測模塊170和處理模塊180。

電源模塊110用于將由外部電源獲取的電能，通過穩(wěn)壓芯片進行多次穩(wěn)壓和降壓，以將適配各模塊電壓值的電能輸出至耦合的各模塊，以保證各模塊的正常工作。

每路信號采集模塊120均用于采集數(shù)據(jù)信號，并將所采集的數(shù)據(jù)信號放大后輸出至轉(zhuǎn)換模塊150。

鉗位保護模塊130用于將每路信號采集模塊120輸出數(shù)據(jù)信號的電壓均鉗位到預設電壓范圍內(nèi)，以保護轉(zhuǎn)換模塊150正常工作。

共模參考電壓模塊140用于將由轉(zhuǎn)換模塊150獲取的參考電信號放大為預設參考電壓信號，并將該預預設參考電壓信號分別加載到每路信號采集模塊120的參考電壓端，以保證每路信號采集模塊120的正常工作。

轉(zhuǎn)換模塊150用于根據(jù)可編程控制模塊160的控制，以將由每路信號采集模塊120獲取的數(shù)據(jù)信號均模數(shù)轉(zhuǎn)換后按預設速率輸出至可編程控制模塊160。

可編程控制模塊160用于控制轉(zhuǎn)換模塊150獲取每路信號采集模塊120采集的數(shù)據(jù)信號，并將由轉(zhuǎn)換模塊150獲取的數(shù)據(jù)信號按預設速率發(fā)送至處理模塊180。

溫度檢測模塊170用于獲取信號采集處理裝置100工作時的溫度信號，將獲取的溫度信號發(fā)送至處理模塊180。

處理模塊180用于根據(jù)數(shù)據(jù)信號生成采集數(shù)據(jù)，并根據(jù)獲取的溫度信號，修訂根據(jù)數(shù)據(jù)信號生成的采集數(shù)據(jù)，再將修訂后的采集數(shù)據(jù)按預設速率發(fā)送至終端設備11。

請參閱圖2和圖3，電源模塊110包括：濾波單元111和降壓單元112；濾波單元111分別與外部電源、降壓單元112、共模參考電壓模塊140和每路信號采集模塊120耦合，降壓單元112則分別與鉗位保護模塊130、轉(zhuǎn)換模塊150、可編程控制模塊160、溫度檢測模塊170和處理模塊180耦合。

本實施例中，濾波單元111用于獲取外部電源的電能，將該電能通過π型濾波電路濾波后，再降壓輸出至降壓單元112、共模參考電壓模塊140和每路信號采集模塊120。

具體的，在濾波單元111中：

第一排插p1用于獲取外部電源的電能。第一排插p1的4引腳分別與第一電容c1的一端和第一保險絲fuse1的一端耦合。第一電容c1的另一端與第一排插p1的2引腳和3引腳均接地。第一保險絲fuse1的另一端與第一電感l(wèi)1的一端耦合。第一電感l(wèi)1的另一端分別與第二電容c2的一端、第三電容c3的一端和第四電容c4的一端耦合，第二電容c2的另一端、第三電容c3的另一端和第四電容c4的另一端均接地。第一二極管d1的陽極端和第二二極管d2的陽極端均與第四電容c4的另一端耦合，并設有連接端子a1。第一二極管d1的陰極端設有連接端子a2，第二二極管d2的陰極端設有連接端子a3。第一排插p1的1引腳分別與第五電容c5的一端和第二保險絲fuse2的一端耦合。第五電容c5的另一端接地，第二保險絲fuse2的另一端與第二電感l(wèi)2的一端耦合。第二電感l(wèi)2的另一端分別與第六電容c6的一端、第七電容c7的一端和第八電容c8的一端耦合，第六電容c6的另一端、第七電容c7的另一端和第八電容c8的另一端均接地。第一電阻r1的一端與第八電容c8的另一端耦合，并設有連接端子a4，第一電阻r1的另一端與第一發(fā)光二極管d3的陰極端耦合，第一發(fā)光二極管d3的陽極端接地。

通過上述耦合關(guān)系，第一排插p1的4引腳獲取并輸出5v的電壓信號。第一電感l(wèi)1、第二電容c2、第三電容c3和第四電容c4構(gòu)成第一π型濾波電路，以將該5v的電壓信號去耦，減小該5v的電壓信號中的紋波噪聲。通過連接端子a1，以將去耦后的該5v電壓信號輸出至共模參考電壓模塊140和每路信號采集模塊120。此外，通過第一二極管d1和第二二極管d2的額定導通電壓，實現(xiàn)將該5v電壓信號降壓至4.3v，并過連接端子a2和過連接端子a3均輸出至降壓單元112。其中，連接端子a2所輸出的4.3v電壓信號單獨為采樣控制裝置中的微處理器供電。第一排插p1的1引腳獲取并輸出-5v的電壓信號。第二電感l(wèi)1、第六電容c6、第七電容c7和第八電容c8構(gòu)成第二π型濾波電路，以將該-5v的電壓信號去耦，減小該-5v的電壓信號中的紋波噪聲。通過連接端子a4，以將去耦后的該-5v電壓信號也輸出至共模參考電壓模塊140和每路信號采集模塊120。

降壓單元112用于將由濾波單元111獲取的電壓信號進行多次降壓，以輸出不同電壓值的電壓信號分別至鉗位保護模塊130、共模參考電壓模塊140、轉(zhuǎn)換模塊150、可編程控制模塊160和處理模塊180。作為一種方式，降壓單元112可以為多個降壓穩(wěn)壓芯片，例如：7805型。每個降壓穩(wěn)壓芯片的輸出端vout可與相鄰降壓穩(wěn)壓芯片的輸入端vin耦合。降壓單元112通過多個降壓穩(wěn)壓芯片，將獲取的4.3v電壓信號進行多階降壓。作為另一種方式，降壓單元112將4.3v電壓信號依次降壓至3.3v、2.5v、1.8v和1.2v。降壓單元112單獨將一路3.3v電壓信號輸出至處理模塊180，以為處理模塊180供電。降壓單元112單獨將另一路3.3v電壓信號和1.2v電壓信號均輸出至可編程控制模塊160，以為可編程控制模塊160供電。此外，降壓單元112還將1.8v電壓信號輸出至鉗位保護模塊130和轉(zhuǎn)換模塊150，以保證鉗位保護模塊130和轉(zhuǎn)換模塊150的正常工作。

請參閱圖2和圖4，至少兩路信號采集模塊120為兩路，其分別為第一信號采集模塊121和第二信號采集模塊122。其中，第一信號采集模塊121的電源端和第二信號采集模塊122的電源端均與電源模塊110耦合，第一信號采集模塊121的輸出端和第二信號采集模塊122的輸出端均與轉(zhuǎn)換模塊150耦合，第一信號采集模塊121的輸出端和第二信號采集模塊122的輸出端耦合。

本發(fā)明實施例中，第一信號采集模塊121用于采集數(shù)據(jù)信號，并將采集的數(shù)據(jù)信號放大輸出至轉(zhuǎn)換模塊150。

具體的，在第一信號采集模塊121中：

第一采集信號接口sma1的1引腳和2引腳均耦合等電勢點，第一采集信號接口sma1的3引腳和3引腳也均耦合等電勢點。第二電阻r2的一端與第一采集信號接口sma1的5引腳耦合，第二電阻r2的另一端分別與第三電阻r3的一端和第九電容c9的一端耦合。第三電阻r3的另一端耦合等電勢點，第九電容c9的另一端與第四電阻r4的一端耦合。第四電阻r4的另一端分別與第五電阻r5的一端和第一差分放大器u1的+in引腳耦合，其中，第一差分放大器u1為ada4938-1型。第五電阻r5的另一端和第一差分放大器u1的-fb引腳耦合。此外，第六電阻r6的一端耦合等電勢點，第六電阻r6的另一端分別與第七電阻r7的一端和第十電容c10的一端耦合。第七電阻r7的另一端耦合等電勢點，第十電容c10的另一端與第八電阻r8的一端耦合。第八電阻r8的另一端分別與第九電阻r9的一端和第一差分放大器u1的+fb引腳耦合。第九電阻r9的另一端和第一差分放大器u1的-in引腳耦合。

第一差分放大器u1的epad引腳耦合等電勢點，第一差分放大器u1的vs1-引腳、vs2-引腳、vs3-引腳和vs4-引腳均耦合連接端子b1。第一差分放大器u1的+vs1引腳、+vs2引腳、+vs3引腳、+vs4引腳和pd引腳均耦合連接端子b2。第一差分放大器u1的參考電壓端vcom耦合連接端子b3。第一差分放大器u1的正向輸出端out+與第十電阻r10的一端耦合，第十電阻r10的另一端分別與第十一電阻r11的一端和第十一電容c11的一端耦合。第十一電容c11的另一端接地，第十一電阻r11的另一端則耦合連接端子b4。第一差分放大器u1的反向輸出端out-與第十二電阻r12的一端耦合，第十二電阻r12的另一端分別與第十三電阻r13的一端和第十二電容c12的一端耦合。第十二電容c12的另一端接地，第十三電阻r13的另一端則耦合連接端子b5。

通過上述耦合關(guān)系，第一信號采集模塊121通過第一采集信號接口sma1采集數(shù)據(jù)信號，將該數(shù)據(jù)信號通過第一采集信號接口sma1的5引腳輸出，并通過輸入至第一差分放大器u1的+in引腳和-fb引腳。第一差分放大器u1通過連接端子b1獲取-5v的電壓信號，通過連接端子b2獲取5v的電壓信號，以及通過連接端子b3獲取預設參考電壓，以進行正常工作。第一差分放大器u1將獲取的數(shù)據(jù)信號進行差分放大。第一差分放大器u1將差分放大后的一路數(shù)據(jù)信號通過正向輸出端out+輸出至連接端子b4，以通過連接端子b4將該數(shù)據(jù)信號輸出至轉(zhuǎn)換模塊150。第一差分放大器u1還將差分放大后的另一路數(shù)據(jù)信號通過反向輸出端out-輸出至連接端子b5，以通過連接端子b5將該數(shù)據(jù)信號也輸出至轉(zhuǎn)換模塊150。

本發(fā)明實施例中，第二信號采集模塊122用于采集數(shù)據(jù)信號，并也將采集的數(shù)據(jù)信號放大輸出至轉(zhuǎn)換模塊150。

具體的，在第二信號采集模塊122中：

第二采集信號接口sma2的1引腳和2引腳均耦合等電勢點，第二采集信號接口sma1的3引腳和3引腳也均耦合等電勢點。第十四電阻r14的一端與第二采集信號接口sma1的5引腳耦合，第十四電阻r14的另一端分別與第十五電阻r15的一端和第十三電容c13的一端耦合。第十五電阻r15的另一端耦合等電勢點，第十三電容c13的另一端與第十六電阻r16的一端耦合。第十六電阻r16的另一端分別與第十七電阻r17的一端和第二差分放大器u2的+in引腳耦合，其中，第二差分放大器u2也為ada4938-1型。第十七電阻r17的另一端和第二差分放大器u2的-fb引腳耦合。此外，第十八電阻r18的一端耦合等電勢點，第十八電阻r18的另一端分別與第十九電阻r19的一端和第十四電容c14的一端耦合。第十九電阻r19的另一端耦合等電勢點，第十四電容c14的另一端與第二十電阻r20的一端耦合。第二十電阻r20的另一端分別與第二十一電阻r21的一端和第二差分放大器u2的+fb引腳耦合。第二十一電阻r21的另一端和第二差分放大器u2的-in引腳耦合。

第二差分放大器u2的epad引腳耦合等電勢點，第二差分放大器u2的vs1-引腳、vs2-引腳、vs3-引腳和vs4-引腳均耦合連接端子c1。第二差分放大器u2的+vs1引腳、+vs2引腳、+vs3引腳、+vs4引腳和pd引腳均耦合連接端子c2。第二差分放大器u2的參考電壓端vcom耦合連接端子c3。第二差分放大器u2的正向輸出端out+與第二十二電阻r22的一端耦合，第二十二電阻r22的另一端分別與第二十三電阻r23的一端和第十五電容c15的一端耦合。第十五電容c15的另一端接地，第二十三電阻r23的另一端則耦合連接端子c4。第二差分放大器u2的反向輸出端out-與第二十四電阻r24的一端耦合，第二十四電阻r24的另一端分別與第二十五電阻r25的一端和第十六電容c16的一端耦合。第十六電容c16的另一端接地，第二十五電阻r25的另一端則耦合連接端子c5。

通過上述耦合關(guān)系，第二信號采集模塊122通過第二采集信號接口sma2采集數(shù)據(jù)信號，將該數(shù)據(jù)信號通過第二采集信號接口sma1的5引腳輸出，并輸入至第二差分放大器u2的+in引腳和-fb引腳。第二差分放大器u2通過連接端子c1獲取-5v的電壓信號，通過連接端子c2獲取5v的電壓信號，以及通過連接端子c3獲取預設參考電壓，以進行正常工作。第二差分放大器u2將獲取的數(shù)據(jù)信號進行差分放大。第二差分放大器u2將差分放大后的一路數(shù)據(jù)信號通過正向輸出端out+輸出至連接端子c4，以通過連接端子c4將該數(shù)據(jù)信號輸出至轉(zhuǎn)換模塊150。第二差分放大器u2還將差分放大后的另一路數(shù)據(jù)信號通過反向輸出端out-輸出至連接端子c5，以通過連接端子c5將該數(shù)據(jù)信號也輸出至轉(zhuǎn)換模塊150。

請參閱圖2和圖4，鉗位保護模塊130包括：第一鉗位供電電路131、第二鉗位供電電路132和鉗位保護電路133。其中，鉗位保護模塊130的輸入端與電源模塊110耦合，即第一鉗位供電電路131的輸入端和第二鉗位供電電路132的輸入端均與電源模塊110耦合。第一鉗位供電電路131的輸出端和第二鉗位供電電路132的輸出端均與鉗位保護電路133耦合。鉗位保護模塊130的輸出端分別與第一信號采集模塊121的輸出端和第二信號采集模塊122的輸出端耦合，即鉗位保護電路133分別與第一信號采集模塊121的輸出端和第二信號采集模塊122的輸出端耦合。

如圖2、圖4和圖5所示，本發(fā)明實施例中，第一鉗位供電電路131用于將由電源模塊110獲取的電壓信號降壓為第一預設電壓信號，并將第一預設電壓信號加載到鉗位保護電路133。

具體的，在第一鉗位供電電路131中：

第十七電容c17的一端、第十八電容c18的一端和第一電感l(wèi)1的一端均與連接端子d1耦合。第十七電容c17的另一端和第十八電容c18的另一端均耦合等電勢點。第一低壓差線性穩(wěn)壓器u3(lowdropoutregulator、ldo)的in1引腳、in2引腳和shdn引腳均與第一電感l(wèi)1的一端耦合，第一電感l(wèi)1的另一端與第一低壓差線性穩(wěn)壓器u3的sw引腳耦合。第一低壓差線性穩(wěn)壓器u3的gnd1引腳和gnd2引腳也均耦合等電勢點。第一低壓差線性穩(wěn)壓器u3的bst引腳與第十九電容c19的一端耦合。第一低壓差線性穩(wěn)壓器u3的pg引腳與第二十六電阻r26的一端耦合，第二十六電阻r26的另一端分別與第一低壓差線性穩(wěn)壓器u3的out1引腳和out2引腳耦合。第二十七電阻r27的一端分別與第一低壓差線性穩(wěn)壓器u3的out1引腳和out2引腳耦合并設有連接端子d2。第二十八電阻r28的一端分別與第一低壓差線性穩(wěn)壓器u3的adj引腳和第二十七電阻r27的另一端耦合。第二十電容c20的一端和第二十一電容c21的一端均和連接端子d2耦合，第十九電容c19的另一端、第二十電容c20的另一端和第二十一電容c21的另一端均耦合等電勢點。

通過上述耦合關(guān)系，連接端子d1獲取電源模塊110輸出的1.8v電壓信號，并將該1.8v電壓信號輸入至第一低壓差線性穩(wěn)壓器u3的in1引腳和in2引腳。第一低壓差線性穩(wěn)壓器u3將1.8v電壓信號進行穩(wěn)壓輸出，通過第二十七電阻r27和第二十八電阻r28的分壓，并通過電容的濾波后，以通過連接端子d2將分壓所形成的第一預設電壓信號的電壓信號輸出至鉗位保護電路133。其中，第一預設電壓信號為0.7v。此外，由于第一低壓差線性穩(wěn)壓器u3溫漂系數(shù)小且工作穩(wěn)定性高，輸出的第一預設電壓信號的電壓紋波小。

如圖2、圖4和圖6所示，本發(fā)明實施例中，第二鉗位供電電路132用于將由電源模塊110獲取的電壓信號降壓為第二預設電壓信號，并將第二預設電壓信號加載到鉗位保護電路133。

具體的，在第二鉗位供電電路132中：

第二十二電容c22的一端、第二十三電容c23的一端和第二電感l(wèi)2的一端均與連接端子e1耦合。第二十二電容c22的另一端和第二十三電容c23的另一端均耦合等電勢點。第二低壓差線性穩(wěn)壓器u4的in1引腳、in2引腳和shdn引腳均與第二電感l(wèi)2的一端耦合，第二電感l(wèi)2的另一端與第二低壓差線性穩(wěn)壓器u4的sw引腳耦合。第二低壓差線性穩(wěn)壓器u4的gnd1引腳和gnd2引腳也均耦合等電勢點。第二低壓差線性穩(wěn)壓器u4的bst引腳與第二十四電容c24的一端耦合。第二低壓差線性穩(wěn)壓器u4的pg引腳與第二十九電阻r29的一端耦合，第二十九電阻r29的另一端分別與第二低壓差線性穩(wěn)壓器u4的out1引腳和out2引腳耦合。第三十電阻r30的一端分別與第二低壓差線性穩(wěn)壓器u4的out1引腳和out2引腳耦合并設有連接端子e2。第三十一電阻r31的一端分別與第二低壓差線性穩(wěn)壓器u4的adj引腳和第三十電阻r30的另一端耦合。第二十五電容c25的一端和第二十六電容c26的一端均和連接端子e2耦合，第二十四電容c24的另一端、第二十五電容c25的另一端和第二十六電容c26的另一端均耦合等電勢點。

通過上述耦合關(guān)系，連接端子e1獲取電源模塊110輸出的1.8v電壓信號，并將該1.8v電壓信號輸入至第二低壓差線性穩(wěn)壓器u4的in1引腳和in2引腳。第二低壓差線性穩(wěn)壓器u4將1.8v電壓信號進行穩(wěn)壓輸出，通過第三十電阻r30和第三十一電阻r31的分壓，并通過電容的濾波后，以通過連接端子e2將分壓所形成的第二預設電壓信號的電壓信號輸出至鉗位保護電路133。其中，第二預設電壓信號為1v。此外，也由于第二低壓差線性穩(wěn)壓器u4溫漂系數(shù)小且工作穩(wěn)定性高，輸出的第二預設電壓信號的電壓紋波小。

如圖2和圖4所示，本發(fā)明實施例中，鉗位保護電路133用于根據(jù)第一預設電壓信號和第二預設電壓信號，將第一信號采集模塊121輸出數(shù)據(jù)信號的電壓和第二信號采集模塊122輸出數(shù)據(jù)信號的電壓均鉗位到預設電壓范圍內(nèi)。

具體的，在鉗位保護電路133中：

第一鉗位二極管d4的陽極端與第三十二電阻r32的一端，第三十二電阻r32的另一端耦合連接端子f1。第二鉗位二極管d5的陽極端與第三十三電阻r33的一端，第三十三電阻r33的另一端耦合連接端子f2。第三鉗位二極管d6的陽極端與第三十四電阻r34的一端，第三十四電阻r34的另一端耦合連接端子f2。第四鉗位二極管d7的陽極端與第三十五電阻r35的一端，第三十五電阻r35的另一端耦合連接端子f3。連接端子f1、連接端子f2和連接端子f3均耦合第一鉗位供電電路131的輸出端。第五鉗位二極管d8的陰極端與第三十六電阻r36的一端，第三十六電阻r36的另一端耦合連接端子f4。第六鉗位二極管d9的陰極端與第三十七電阻r37的一端，第三十七電阻r37的另一端耦合連接端子f5。第七鉗位二極管d10的陰極端與第三十八電阻r38的一端，第三十八電阻r38的另一端耦合連接端子f5。第八鉗位二極管d11的陰極端與第三十九電阻r39的一端，第三十九電阻r39的另一端耦合連接端子f6。連接端子f4、連接端子f5和連接端子f6均耦合第二鉗位供電電路132的輸出端。

此外，第一鉗位二極管d4的陰極端和第五鉗位二極管d8的陽極端均第一信號采集模塊121中第一差分放大器u1的正向輸出端out+耦合，且第一鉗位二極管d4的陰極端和第五鉗位二極管d8的陽極端還均耦合第二十七電容c27的一端。第二鉗位二極管d5的陰極端和第六鉗位二極管d9的陽極端均第一信號采集模塊121中第一差分放大器u1的反向輸出端out-耦合，且第二鉗位二極管d5的陰極端和第六鉗位二極管d9的陽極端還均耦合第二十七電容c27的另一端。第三鉗位二極管d6的陰極端和第七鉗位二極管d10的陽極端均第二信號采集模塊122中第二差分放大器u2的正向輸出端out+耦合，且第三鉗位二極管d6的陰極端和第七鉗位二極管d10的陽極端還均耦合第二十八電容c28的一端。第四鉗位二極管d7的陰極端和第八鉗位二極管d11的陽極端均第二信號采集模塊122中第二差分放大器u2的反向輸出端out-耦合，且第四鉗位二極管d7的陰極端和第八鉗位二極管d11的陽極端還均耦合第二十八電容c28的另一端。

通過上述耦合關(guān)系，第一鉗位二極管d4和第五鉗位二極管d8為第一組，以配合形成鉗位作用，以控制第一差分放大器u1的正向輸出端out+輸出的數(shù)據(jù)信號的電壓。第二鉗位二極管d5和第六鉗位二極管d9為第二組，以配合形成鉗位作用，以控制第一差分放大器u1的反向輸出端out-輸出的數(shù)據(jù)信號的電壓。第三鉗位二極管d6和第七鉗位二極管d10為第三組，以配合形成鉗位作用，以控制第二差分放大器u2的正向輸出端out+輸出的數(shù)據(jù)信號的電壓。第四鉗位二極管d7和第八鉗位二極管d11為第四組，以配合形成鉗位作用，以控制第二差分放大器u2的反向輸出端out-輸出的數(shù)據(jù)信號的電壓。

上述四組中，每組的工作原理相同，以第一鉗位二極管d4和第五鉗位二極管d8所形成的第一組為例進行說明。第一差分放大器u1所輸出的數(shù)據(jù)信號的預設電壓范圍為0.4v-1.3v，該預設電壓范圍能夠保證轉(zhuǎn)換模塊150的正常工作。當數(shù)據(jù)信號位于預設電壓范圍內(nèi)時，通過連接端子f1獲取的0.7v電壓和連接端子f4獲取的1.0v電壓使得第一鉗位二極管d4和第五鉗位二極管d8均處于截止狀態(tài)。當數(shù)據(jù)信號的電壓產(chǎn)生波動而小于預設電壓范圍內(nèi)時，第一鉗位二極管d4導通，第五鉗位二極管d8仍然截止。第一鉗位二極管d4導通使得數(shù)據(jù)信號的電壓被拉高，以將數(shù)據(jù)信號的電壓鉗位到預設電壓范圍內(nèi)。當數(shù)據(jù)信號的電壓產(chǎn)生波動而大于預設電壓范圍內(nèi)時，第一鉗位二極管d4保持截止，第五鉗位二極管d8導通。第五鉗位二極管d8導通使得數(shù)據(jù)信號的電壓被拉低，以將數(shù)據(jù)信號的電壓鉗位到預設電壓范圍內(nèi)。

請參閱圖2、圖4和圖7，共模參考電壓模塊140與電源模塊110耦合，共模參考電壓模塊140的輸入端與轉(zhuǎn)換模塊150耦合，共模參考電壓模塊140的輸出端分別與第一信號采集模塊121的參考電壓端和信號采集模塊120的參考電壓端耦合。

具體的，在共模參考電壓模塊140中：

第四十電阻r40的一端和第二十九電容c29的一端均與連接端子h1耦合。第二十九電容c29的另一端耦合等電勢點，第四十電阻r40的另一端和共模參考電壓芯片u5的正向輸入端+inb耦合，其中，共模參考電壓芯片u5可為ltc1051型。共模參考電壓芯片u5的v+引腳耦合連接端子h2，第三十電容c30的一端和第三十一電容c31的一端均與連接端子h2耦合，第三十電容c30的另一端和第三十一電容c31的另一端均耦合等電勢點。共模參考電壓芯片u5的v-引腳耦合連接端子h3，第三十二電容c32的一端和第三十三電容c33的一端均與連接端子h3耦合，第三十二電容c32的另一端和第三十三電容c33的另一端均耦合等電勢點。共模參考電壓芯片u5的反向輸入端-inb與第四十一電阻r41的一端耦合，第四十一電阻r41的另一端共模參考電壓芯片u5的輸出端outb耦合。共模參考電壓芯片u5的輸出端outb還與第三電感l(wèi)3的一端耦合，第三電感l(wèi)3的另一端分別與第三十四電容c34的一端、第三十五電容c35的一端、第三十六電容c36的一端和連接端子h4耦合。第三十四電容c34的另一端、第三十五電容c35的另一端和第三十六電容c36的另一端均耦合等電勢點。

通過上述耦合關(guān)系，通過連接端子h2獲取電源模塊110輸出的5v電壓信號，以及通過連接端子h3獲取電源模塊110輸出的-5v電壓信號，以保證共模參考電壓芯片u5的正常工作。通過連接端子h1獲取轉(zhuǎn)換模塊150輸出的參考電信號。共模參考電壓芯片u5將該參考電信號進行放大為預設參考電壓信號，并將其通過連接端子h4分別輸出加載到第一信號采集模塊121的參考電壓端和第二信號采集模塊122的參考電壓端。

請參閱圖2、圖4，轉(zhuǎn)換模塊150包括：射頻變壓單元151和轉(zhuǎn)換單元152。其中，射頻變壓單元151和轉(zhuǎn)換單元152耦合，每路信號采集模塊120均與轉(zhuǎn)換單元152耦合，轉(zhuǎn)換單元152和射頻變壓單元151均與可編程控制模塊160耦合。

如圖2、圖4、圖7和圖8所示，本實施例中，射頻變壓單元151用于獲取可編程控制模塊160的時鐘信號，并將該時鐘信號通過電磁耦合輸出至轉(zhuǎn)換單元152，以保證轉(zhuǎn)換單元152的正常工作。

具體的，在射頻變壓單元151中：

第三十七電容c37的一端和第四十二電阻r42的一端均與連接端子g1耦合。第四十二電阻r42的另一端接地，第三十七電容c37的另一端和第四十三電阻r43的一端耦合。第四十三電阻r43的另一端與射頻變壓器u6的pri-dot引腳耦合，其中，射頻變壓器u6的型號為adt1-1wt。射頻變壓器u6的pri引腳接地，射頻變壓器u6的sec-ct引腳與第三十八電容c38的一端耦合，第三十八電容c38的另一端也接地。射頻變壓器u6的sec-dot引腳與第三十九電容c39的一端耦合。第三十九電容c39的另一端分別與第九鉗位二極管d12的陽極端和第十鉗位二極管d13的陰極端耦合。射頻變壓器u6的sec引腳與第四十電容c40的一端耦合。第九鉗位二極管d12的陰極端和第十鉗位二極管d13的陽極端均與第四十電容c40的另一端耦合。此外，第三十九電容c39的另一端和第四十電容c40的另一端還均與轉(zhuǎn)換模塊150耦合。

通過上述耦合關(guān)系，通過連接端子g1與可編程控制模塊160的耦合，獲取可編程控制模塊160輸出的時鐘信號，其中，該時鐘信號為差分時鐘信號。時鐘信號首先通過rc濾波，濾除其信號中的直流分量，再輸入到射頻變壓器u6的初級繞組。射頻變壓器u6通過初級繞組和次級繞組的電磁耦合關(guān)系，將時鐘信號輸出的同時，還保證電氣隔離。通過兩個鉗位二極管所構(gòu)成的鉗位電路，以將射頻變壓器u6輸出的時鐘信號鉗位在0.7v以內(nèi)，以保證時鐘信號穩(wěn)定的輸出至轉(zhuǎn)換模塊150。

本實施例中，轉(zhuǎn)換單元152用于根據(jù)時鐘信號和可編程控制模塊160的控制，將獲取的每路數(shù)據(jù)信號均模數(shù)轉(zhuǎn)換后，再通過數(shù)據(jù)總線輸出至可編程控制模塊160可編程控制模塊160。

具體的，在轉(zhuǎn)換單元152中：

模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的clk-引腳與第四十電容c40的另一端耦合，clk+引腳與第三十九電容c39的另一端耦合，其中，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的型號為ad9268型。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的vinb+引腳設有耦合連接端子b4的連接端子g2、vinb-設有耦合連接端子b5的連接端子g3、vina+引腳設有耦合連接端子c5的連接端子g4、以及vina-設有耦合連接端子c4的連接端子g5。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的vcm設有耦合連接端子h1的連接端子g6。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的rbias引腳與第四十四電阻r44的一端耦合，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的sense引腳與第四十五電阻r45的一端耦合，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的vref引腳分別與第四十一電容c41的一端和第四十二電容c42的一端耦合。第四十四電阻r44的另一端、第四十五電阻r45的另一端、第四十一電容c41的另一端和第四十二電容c42的另一端均耦合等電勢點。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的acdd1引腳、acdd2引腳、acdd3引腳、acdd4引腳、acdd5引腳、acdd6引腳、acdd7引腳和acdd8引腳均耦合連接端子g7。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的pdwn引腳設有連接端子g8，并與第四十六電阻r46的一端耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的oeb引腳設有連接端子g9，并與第四十七電阻r47的一端耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的csb引腳設有連接端子g10，并與第四十八電阻r48的一端耦合，第四十八電阻r48的另一端與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的acdd8引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的sclk/dfs引腳設有連接端子g11，并與第四十九電阻r49的一端耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的sdio/dcs引腳設有連接端子g12，并與第五十電阻r50的一端耦合，第五十電阻r50的另一端與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的acdd7引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的ora引腳設有連接端子g13，并與第五十一電阻r51的一端耦合。第四十六電阻r46的另一端、第四十七電阻r47的另一端和第四十九電阻r49的另一端均接地。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的sync引腳設有連接端子g14，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的drvdd1引腳、drvdd2引腳、drvdd3引腳和drvdd4引腳均耦合連接端子g15。

此外，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的db0引腳與第一排針接排線rm0的8.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的db1引腳與第一排針接排線rm0的7.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的db2引腳與第一排針接排線rm0的6.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的db3引腳與第一排針接排線rm0的5.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的db4引腳與第一排針接排線rm0的4.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的db5引腳與第一排針接排線rm0的3.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的db6引腳與第一排針接排線rm0的2.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的db7引腳與第一排針接排線rm0的1.1引腳耦合。

模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的db8引腳與第二排針接排線rm1的8.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的db9引腳與第二排針接排線rm1的7.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的db10引腳與第二排針接排線rm1的6.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的db11引腳與第二排針接排線rm1的5.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的db12引腳與第二排針接排線rm1的4.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的db13引腳與第二排針接排線rm1的3.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的db14引腳與第二排針接排線rm1的2.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的db15引腳與第二排針接排線rm1的1.1引腳耦合。

模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的da0引腳與第三排針接排線rm2的8.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的da1引腳與第三排針接排線rm2的7.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的da2引腳與第三排針接排線rm2的6.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的da3引腳與第三排針接排線rm2的5.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的da4引腳與第三排針接排線rm2的4.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的da5引腳與第三排針接排線rm2的3.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的da6引腳與第三排針接排線rm2的2.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的da7引腳與第三排針接排線rm2的1.1引腳耦合。

模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的da8引腳與第四排針接排線rm3的8.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的da9引腳與第四排針接排線rm3的7.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的da10引腳與第四排針接排線rm3的6.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的da11引腳與第四排針接排線rm3的5.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的da12引腳與第四排針接排線rm3的4.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的da13引腳與第四排針接排線rm3的3.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的da14引腳與第四排針接排線rm3的2.1引腳耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的da15引腳與第四排針接排線rm3的1.1引腳耦合。

另外，第一排針接排線rm0的8.2至1.2引腳、第二排針接排線rm1的8.2至1.2引腳、第三排針接排線rm2的8.2至1.2引腳和第四排針接排線rm3的8.2至1.2引腳均耦合數(shù)據(jù)總線，其中，該數(shù)據(jù)總線可以為spi數(shù)據(jù)總線。

通過上述耦合關(guān)系，通過連接端子g7和連接端子g15均耦合電源模塊110獲取1.8v電壓信號，以保證模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的工作供電。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7通過clk+引腳和clk-引腳獲取時鐘信號，以保證自身的正常工作。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7通過連接端子g6以將參考電信號輸出至共模參考電壓模塊140。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7通過連接端子g8、連接端子g9、連接端子g10、連接端子g11、連接端子g12、連接端子g13和連接端子g14均與可編程控制模塊160的i/o端口耦合，以實現(xiàn)與可編程控制模塊160通信，獲取可編程控制模塊160發(fā)送的控制指令。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7根據(jù)控制自身的采樣速率、輸入時鐘的占空比、采樣方式、總線輸出方式獲取內(nèi)部寄存器的配置，繼而將由連接端子g2、連接端子g3、連接端子g/4和連接端子g5采集的數(shù)據(jù)信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。此外，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7的連接端子g8、連接端子g9、連接端子g10、連接端子g11、連接端子g12均設有上拉或者下拉默認電平配置，以使模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7默認為全速工作模式，且并行總線輸出。通過模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7分別與第一排針接排線rm0、第二排針接排線rm1、第三排針接排線rm2和第四排針接排線rm3的耦合，以及第一排針接排線rm0、第二排針接排線rm1、第三排針接排線rm2和第四排針接排線rm3與spi數(shù)據(jù)總線耦合。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片u7通過第一排針接排線rm0、第二排針接排線rm1、第三排針接排線rm2和第四排針接排線rm3均將獲取的每路數(shù)據(jù)信號均按預設速率輸出至spi數(shù)據(jù)總線，以通過spi數(shù)據(jù)總線將每路數(shù)據(jù)信號均輸出至可編程控制模塊160，其中，預設速率為100msps。

請參閱圖2、圖8，可編程控制模塊160包括：時鐘信號單元161、供電單元162和可編程邏輯門陣列163(fieldprogrammablegatearray、fpga)。其中，時鐘信號單元161分別與電源模塊110和可編程邏輯門陣列163耦合，供電單元162分別與電源模塊110和可編程邏輯門陣列163耦合，可編程邏輯門陣列163與轉(zhuǎn)換模塊150耦合。

如圖2、圖8、圖9和圖10所示，本實施例中，時鐘信號單元161用于為可編程邏輯門陣列163提供工作時鐘信號，以保證可編程邏輯門陣列163的正常工作。

具體的，在時鐘信號單元161中：

第四電感l(wèi)4的一端與連接端子i1耦合，第四電感l(wèi)4的另一端分別與第四十三電容c43的一端、有源晶振u8的vdd引腳和有源晶振u8的e/d引腳耦合，第四十三電容c43的另一端接地，其中，有源晶振u8為osc6x4型。第四十四電容c44的一端與有源晶振u8的e/d引腳耦合，第四十四電容c44的另一端與有源晶振u8的gnd引腳耦合并接地。有源晶振u8的out引腳與第五十二電阻r52的一端耦合，第五十二電阻r52的另一端與時鐘驅(qū)動芯片u9的a引腳耦合，其中，時鐘驅(qū)動芯片u9為pi49fct32803qe型。時鐘驅(qū)動芯片u9的vcc1引腳、vcc2引腳、vcc3引腳和vcc4引腳均耦合第四電感l(wèi)4的另一端。時鐘驅(qū)動芯片u9的gnd1引腳、gnd2引腳、gnd3引腳和gnd4引腳均接地。時鐘驅(qū)動芯片u9的b0引腳設有連接端子i2。時鐘驅(qū)動芯片u9的b3引腳設有連接端子i3。此外，第四十五電容c45的一端和第四十六電容c46的一端均與第四電感l(wèi)4的另一端耦合，第四十五電容c45的另一端和第四十六電容c46的另一端均接地。

通過上述耦合關(guān)系，有源晶振u8通過連接端子i1獲取3.3v電壓信號，以根據(jù)該3.3v電壓信號產(chǎn)生50mhz的工作時鐘信號，并通過out引腳將該工作時鐘信號輸出至時鐘驅(qū)動芯片u9。時鐘驅(qū)動芯片u9也根據(jù)連接端子i1獲取3.3v電壓信號，將該工作時鐘信號差分放大后，通過b0引腳和b3引腳輸出至可編程邏輯門陣列163的時鐘管腳。

本實施例中，供電單元162用于為可編程邏輯門陣列163的正常工作提供工作電源。

具體的，在供電單元162中:

連接端子j1和連接端子j2均和第五電感l(wèi)5的一端耦合。第五電感l(wèi)5的另一端分別與第四十七電容c47的一端、第四十八電容c48的一端、第四十九電容c49的一端、第五十電容c50的一端和第五十一電容c51的一端耦合，第四十七電容c47的另一端、第四十八電容c48的另一端、第四十九電容c49的另一端、第五十電容c50的另一端和第五十一電容c51的另一端均接地。此外，連接端子j3還與第五電感l(wèi)5的另一端耦合。

通過上述耦合關(guān)系，連接端子j1獲取電源模塊110輸出的1.2v電壓信號，并通過連接端子j2將該1.2v電壓信號為可編程邏輯門陣列163的鎖相環(huán)管腳(phaselockedlogic、pll)供電。并將通過第五電感l(wèi)5的1.2v電壓信號為可編程邏輯門陣列163內(nèi)核供電。以通過第五電感l(wèi)5減小可編程邏輯門陣列163的鎖相環(huán)管腳供電和可編程邏輯門陣列163的內(nèi)核供電相互之間的噪聲串擾。

可編程邏輯門陣列163為cycloneiv系列ep4ce115f29芯片。本實施例中，可編程邏輯門陣列163的部分i/o端口通過與轉(zhuǎn)換模塊150耦合，可編程邏輯門陣列163將按預設控制程序生成的控制指令輸出至轉(zhuǎn)換模塊150?？删幊踢壿嬮T陣列163的另一部分i/o端口通過spi數(shù)據(jù)總線與轉(zhuǎn)換模塊150耦合，以通過spi數(shù)據(jù)總線獲取轉(zhuǎn)換模塊150按預設速率輸出的數(shù)據(jù)信號。本實施例中，可編程邏輯門陣列163的addr1至addr16引腳和data0至data15引腳均與處理模塊180耦合?？删幊踢壿嬮T陣列163與處理模塊180耦合引腳在初始狀態(tài)為常態(tài)，即處于正常工作狀態(tài)?？删幊踢壿嬮T陣列163根據(jù)預設控制程序，判定由轉(zhuǎn)換模塊150獲取的數(shù)據(jù)信號獲取完成后，可編程邏輯門陣列163發(fā)送第一中斷信號至處理模塊180，以使處理模塊180響應該第一中斷信號后，從data0至data15引腳讀寫可編程邏輯門所獲取的數(shù)據(jù)信號。當可編程邏輯門陣列163的數(shù)據(jù)信號被讀寫完成后，可編程邏輯門陣列163接收到處理模塊180發(fā)送的第一置高信號，進而可編程邏輯門陣列163與處理模塊180耦合data0至data15引腳均由常態(tài)改變?yōu)楦咦钁B(tài)。當可編程邏輯門陣列163接收到處理模塊180發(fā)送的第一置低信號后，可編程邏輯門陣列163與處理模塊180耦合data0至data15引腳再均由高阻態(tài)改變?yōu)槌B(tài)。

請參閱圖2和圖11，溫度檢測模塊170與處理模塊180耦合。在本實施例的溫度檢測模塊170中：

第一熱敏電阻r53的一端與連接端子k1耦合，第一熱敏電阻r53的另一端分別與數(shù)字溫度傳感芯片u10的dq引腳和連接端子k2耦合，其中，數(shù)字溫度傳感芯片u10為ds18b20型。數(shù)字溫度傳感芯片u10的vdd引腳與連接端子k1耦合。數(shù)字溫度傳感芯片u10的gnd引腳接地。

通過上述耦合關(guān)系，連接端子k1獲取電源模塊110的3.3v電壓信號以保證數(shù)字溫度傳感芯片u10的正常工作。數(shù)字溫度傳感芯片u10根據(jù)第一熱敏電阻r53的由溫度變化而阻值變化的特性，輸出對應溫度值的溫度信號至連接端子k2，以通過連接端子k2將溫度信號輸出至處理模塊180。本實施例中，溫度檢測模塊170對溫度的檢測范圍為：-10℃至85℃。

請參閱圖2和圖10，處理模塊180包括：處理單元181和通信單元182。其中，處理模塊180與可編程控制模塊160耦合，即處理單元181分別與可編程控制模塊160的可編程邏輯門陣列163和溫度檢測模塊170耦合。通信單元182則分別與處理單元181和終端設備11耦合。

處理單元181用于獲取可編程控制模塊160發(fā)送的數(shù)據(jù)信號，并在數(shù)據(jù)信號發(fā)送完成后，將可編程控制模塊160由常態(tài)置為置為高阻態(tài)。并根據(jù)數(shù)據(jù)信號生成采集數(shù)據(jù)后，將通信單元182由高阻態(tài)置為常態(tài)，以將采集數(shù)據(jù)發(fā)送至通信單元182。

本實施例中，處理單元181為微處理器(advancedriscmachines、arm)，其型號為s3c6410型。處理單元181的addr1至addr16引腳對應與可編程邏輯門陣列163的addr1至addr16引腳耦合，處理單元181的data0至data15引腳對應與可編程邏輯門陣列163的data0至data15引腳耦合。此外，處理單元181的data0至data15引腳還對應與通信單元182耦合。當處理單元181接收到可編程邏輯門陣列163發(fā)送的第一中斷信號后，處理單元181相應該第一中斷信號以通過data0至data15引腳從可編程邏輯門陣列163的data0至data15引腳讀寫數(shù)據(jù)信號。當處理單元181判定讀寫完成后，處理單元181根據(jù)預設控制程序生成第一置高信號至可編程邏輯門陣列163，以將可編程邏輯門陣列163的data0至data15引腳均由常態(tài)置為高阻態(tài)。處理單元181獲取到數(shù)據(jù)信號后，處理單元181根據(jù)數(shù)據(jù)信號生成采集數(shù)據(jù)。處理單元181還通過gpe0端口耦合溫度檢測模塊170，以獲取溫度檢測模塊170的溫度信號，處理單元181根據(jù)溫度信號修訂根據(jù)生成的采集數(shù)據(jù)，以保證采集數(shù)據(jù)的準確性。處理單元181將采集數(shù)據(jù)修訂后，在自身的內(nèi)存中進行分析、處理、顯示、存儲和上傳等操作。此外，處理單元181通過其irq_lan引腳、oen引腳、wen引腳、csn1引腳和xnrstout引腳均通信單元182耦合，故處理單元181判斷是否獲取到通信單元182所發(fā)送的空閑信號。當處理單元181判定獲取到空閑信號時，處理單元181也根據(jù)預設控制程序生成第二置低信號至通信單元182，以將通信單元182與處理單元181耦合的引腳均由高阻態(tài)置為常態(tài)。處理單元181將修訂后的采集數(shù)據(jù)均輸出至通信單元182，并在采集數(shù)據(jù)輸出完成后，在生成第二置高信號至通信單元182，以將通信單元182與處理單元181耦合的引腳均由常態(tài)置為高阻態(tài)。此時，處理單元181還生成第一置低信號至可編程邏輯門陣列163，以將可編程邏輯門陣列163的data0至data15引腳均再由高阻態(tài)置為常態(tài)，并形成循環(huán)。

通信單元182用于將獲取的采集數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡發(fā)送至耦合的終端設備11。

本實施例中，通信單元182可以為通信芯片，其型號可為dm9000a。通信單元182的data0至data15引腳均與處理單元181的data0至data15引腳耦合。初始狀態(tài)下，通信單元182的data0至data15引腳均為高阻態(tài)。當通信單元182根據(jù)預設控制程序檢測到自身處于空閑狀態(tài)時，通信單元182生成空閑信號至處理單元181，以獲取處理單元181發(fā)送的第二置低信號，將自身的data0至data15引腳均由高阻態(tài)置為常態(tài)，并通過自身的data0至data15引腳獲取處理發(fā)送的采集數(shù)據(jù)。在采集數(shù)據(jù)獲取完成后，通信單元182再獲取處理單元181發(fā)送的第二置高信號，將自身的data0至data15引腳再均由常態(tài)置為高阻態(tài)。此時，通信單元182將獲取的采集數(shù)據(jù)編碼轉(zhuǎn)換后，以既定的通信協(xié)議，通過無線網(wǎng)絡發(fā)送至終端設備11。當通信單元182的采集數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，通信單元182能夠再次檢查到處于空閑狀態(tài)，并再次生成空閑信號至處理單元181，以形成循環(huán)。

請參閱圖12，本發(fā)明實施還提供一種信號采集處理方法，應用于信號采集處理裝置。信號采集處理方法包括：步驟s110和步驟s120。

步驟s110：可編程控制模塊控制轉(zhuǎn)換模塊獲取每路信號采集模塊120采集的數(shù)據(jù)信號，并將由所述轉(zhuǎn)換模塊獲取的所述數(shù)據(jù)信號按預設速率發(fā)送至處理模塊。

步驟s120：所述處理模塊根據(jù)所述數(shù)據(jù)信號生成采集數(shù)據(jù)，將所述采集數(shù)據(jù)按預設速率發(fā)送至終端設備。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的方法的具體工作過程，可以參考前述裝置中的對應過程，在此不再贅述。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種信號采集處理裝置、方法及系統(tǒng)。信號采集處理裝置應用于信號采集處理系統(tǒng)，信號采集處理系統(tǒng)包括：終端設備，信號采集處理裝置包括：處理模塊、可編程控制模塊、轉(zhuǎn)換模塊和至少兩路信號采集模塊，每路信號采集模塊均與轉(zhuǎn)換模塊耦合，可編程控制模塊分別與轉(zhuǎn)換模塊和處理模塊耦合，處理模塊用于與終端設備耦合。

通過至少兩路信號采集模塊進行數(shù)據(jù)信號的采集并輸出至轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換模塊能夠高效的獲取數(shù)據(jù)信號。通過可編程控制模塊對轉(zhuǎn)換模塊的控制，轉(zhuǎn)換模塊能夠?qū)⒛?shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號按預設速率發(fā)送至可編程控制模塊，以使可編程控制模塊再將數(shù)據(jù)信號按預設速率發(fā)送至處理模塊，以使處理模塊根據(jù)該數(shù)據(jù)信號生成采集數(shù)據(jù)，并也按預設速率發(fā)送至終端設備。因此，通過至少兩路信號采集模塊對數(shù)據(jù)信號的采集，以及可編程控制模塊和處理模塊的配合工作，有效提高了數(shù)據(jù)采集處理的采樣速率。

對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。