一種基于CPLD的聲發(fā)射信號傳輸系統(tǒng)設(shè)計

　　聲發(fā)射技術(shù)是光纖傳感技術(shù)和聲發(fā)射技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是目前聲發(fā)射技術(shù)的發(fā)展趨勢。它將高靈敏度聲發(fā)射傳感器安裝于受力構(gòu)件表面以形成一定數(shù)目的傳感器陣列，實時接收和采集來自于材料缺陷的聲發(fā)射信號，進而通過對這些聲發(fā)射信號的識別、判斷和分析來對材料損傷缺陷進行檢測研究并對構(gòu)件強度、損傷、壽命等進行分析和研究。

　　在實際的構(gòu)件檢測中，現(xiàn)場聲源信號通常是在100～800 khz之間的微弱高頻信號，而且材料損傷檢測、聲發(fā)射源定位往往需要多個傳感器形成傳感器陣列，而聲發(fā)射信號的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)必須達到640 mbps以上的數(shù)據(jù)傳輸能力；并應(yīng)具有應(yīng)付突發(fā)或長時間數(shù)據(jù)接收和存儲能力。本文就是利用CPLD來實現(xiàn)對聲發(fā)射信號的采集，從而有效解決了數(shù)據(jù)的實時傳輸和存儲問題。

　　1 系統(tǒng)方案設(shè)計

　　本方案采用fifo存儲器構(gòu)成外部大容量數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，而使用pci總線的dma傳輸方式與微機進行高速數(shù)據(jù)傳輸?，F(xiàn)場聲發(fā)射信號經(jīng)過ad轉(zhuǎn)換和驅(qū)動電路驅(qū)動后進入pci板卡，然后將部分數(shù)據(jù)鎖存，同時將并行信號轉(zhuǎn)換為串并行信號，通過cpld控制邏輯電路存入fifo。當(dāng)fifo存儲器中的數(shù)據(jù)到達一定狀態(tài)時，cpld控制

　　2 fifo數(shù)據(jù)存儲電路設(shè)計

　　fifo是一個先人先出的雙口緩沖器，為保證整個系統(tǒng)正常工作，fifo存儲器允許系統(tǒng)進行dma操作，以提高數(shù)據(jù)的傳輸速度。否則，數(shù)據(jù)傳輸將達不到傳輸要求，而且會大大增加cpu的負擔(dān)，甚至無法同時完成數(shù)據(jù)的存儲。

　　本設(shè)計在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中采用了六片idt72281芯片來緩存數(shù)據(jù)，并將其分成兩組，其中由三片fifo進行字寬擴展，圖2所示是其緩存?zhèn)鬏斒疽鈭D。按照這種設(shè)計，其字寬可達27位，可以傳輸24位數(shù)據(jù)和兩個otr位。