摘要：根据客户的技术性能和成本控制需求，基于阿尔泰科技公司的PCIe8586数字化仪采集卡，为客户搭建基于PCIe总线的85MHz采样频率、16位转换精度、32路同步采集的高速数采系统。
一、客户需求
经过沟通，了解到客户需要一套85MHz采样率、16位转换精度、32路同步连续采集的高速数采系统。出于对成本控制的考虑，不选用PXIe标准背板和机箱系统，现选定定制开发的专用采集板，用CAMLink总线与主机通信，完成数据上传，功能基本达到使用要求。了解到阿尔泰科技公司有成熟的数字化仪产品，希望能在公司的成熟产品中，搭建一个低成本的32路同步高速采集方案，作为产品使用方案。
二、需求分析
客户需要85MHz采样率、16位转换精度、32路同步连续采集，意味着每秒有85M*2(2字节16位)*32=5.44GB的数据要送入计算机系统，用USB3.0、千兆网都难以达到这样的实时传输速率。选用PXI/PCIe远程控制模块，虽然能达到PCIe总线的高速率，仍然需要购买PXI设备，成本太高，都不适宜。
本方案选用PCIe8586来实现主要功能，其单卡可以完成100MHz采样频率、16位精度、8路同步采样功能，且支持多卡同步。 在PCIe高速总线上插4块此采集卡，配套相应的计算机软硬件平台，完全可以胜任此高速采集任务。系统基于经济而且广泛使用的PCIe高速总线，大大降低了硬件成本。
PCIe8586是阿尔泰公司成熟产品，可灵活设置各种工作状态，驱动安装和二次开发都很便利。让用户脱离具体的软硬件开发和测试，可以用更多的精力关注到测试目标系统中。
三、具体方案
由于客户应用环境没有严苛的要求，方案基于广泛应用的台式机PCIe总线，选用PCIe8586来实现主要功能，PCIe8586单卡可以完成100MHz频率、16位精度、8路同步采样功能，且支持多卡同步，每个PCIe8586最大需要1600MB/s带宽（2*8*100M），4个槽位一共最大带宽6.25GB/s（1600M*4/1024），在同一PCIe X8总线上安插4张PCIe8586采集卡，实现用户要求的32路同步采集功能。
阿尔泰提供稳定的系统驱动程序，可以支持主流的操作系统，包括Windows、麒麟（Kylin）与Linux操作系统，同时也提供灵活易用的SDK开发工具，客户可在多种开发语言环境下使用，包括C/C++C#、VB、VB.NET、LabVIEW、LabVIEW/CVI 、Phthon以及QT等。
系统组成框图如下：
PCIe8586接口定义和机械安装尺寸，详见《PCIe8582(8586)产品手册》
四、功能
1．软件环境
根据实际需要安装相关的应用开发环境，例如 Microsoft Visual Studio、NI LabVIEW 等实现应用软件功能 。 ArtDAQ（高速数字化仪开发套件为ArtScope），是北京阿尔泰科技发展有限公司采集设备的驱动程序及开发套件，辅助客户实现从简单到复杂的数据采集任务，高效快速的搭建测试系统。该开发套件包括以下几个部分，设备管理配置软件(Device Management&Configuration Tool，DMC)、驱动文件、开发库、开发例程、帮助文档等。
2．功能概述
Ø 8 通道单端同步模拟输入
Ø 采样率高达100MHz
Ø 16 位高分辨率 ADC
Ø 模拟输入带宽最高达 50M
Ø 板载 2GB 内存
Ø 可编程输入电压量程范围±1V 或±5V
Ø SMB-1 路 PFI 程控配置接口（即数字触发 PFI 输入、触发输出端）
Ø 全自动校准
Ø 支持连续采样和有限点采样
Ø 通过系统同步触发总线接口实现多模块之间同步
工控机后的开口引出四槽的PCIe-8586共4*8=32路信号输入接口。
3．系统框图
4.环境适应性
工作环境
工作温度范围：0℃ ～ 50℃
存储环境、存储温度范围：-20℃ ～ +70℃
五、系统组成：
产品 | 型号 | 数量 | 备注 | |
同步采集部分 | 数字化仪PCIe卡 | PCIe-8586 | 4 | |
计算机部分 | 主板 | 支持4槽PCIe X8 | 1 | |
CPU | >2.0G | 1 | ||
内存 | DDR4-16G | 1 | ||
机械硬盘 | 2T容量 | 1 | ||
机箱 | 工控4U机箱 | 1 | ||
电源 | ATX850电源 | 1 | ||
键盘、鼠标、显示 | 常规 | 1 |
六、方案优点
1．成熟的板卡功能，能快速的和工控机以及主板等搭建稳定的高速采集系统；
2．基于PCIe经济而又高速的总线系统;
3．利用灵活易用的驱动和开发软件,客户快速开发稳定的应用软件;
4．用户如果有个性化定制要求，阿尔泰提供在成熟方案上的定制化服务。
微信关注
在线咨询
