本项目是一块 32 通道压力信号同步采集板,采用 FPGA 控制 4 片 ADC(AD7606)实现 32 路通道并行采集,采样率不低于 1k,采样分辨率 16 bit,输入信号为 0-5V 的差分信号。
方案选择的关键在于同步性。AD7606 本身是 8 通道、16 位、双极性输入的同步采样 ADC,4 片级联即可覆盖 32 路;由 FPGA 统一产生转换启动与读取时序,可以保证所有通道在同一时刻完成采样,避免用模拟开关切换带来的通道间相位差。这对于需要对比各测点压力变化的场景是硬性要求。
输入为 0-5V 差分信号,前端需要按 AD7606 的输入范围做合理的衰减与钳位保护,并在 PCB 上做好差分对等长、地平面完整和模拟数字分区。32 路高密度走线下,如果不提前规划层叠与回流路径,很容易在调试阶段遇到通道间串扰和噪声抬升。
采样率不低于 1k 意味着每秒每通道至少 1000 点,32 路合计数据量不小。FPGA 侧需要设计好 FIFO 与打包逻辑,把数据按帧组织后通过高速接口送出,避免主控端因为中断过于频繁而处理不过来。
交付内容包括符合甲方要求的成品电路板一片,以及原理图、PCB 图、FPGA 源码等完整研发资料,并提供样机联调与测试记录。后续可按需求调整采样率、通道数或接口形式。
为了提高成品率与可维护性,我们在设计时会为每片 ADC 的关键信号预留测试点,并在固件中加入自检流程:上电时检查基准电压、读取固定输入下的转换结果、校验与理论值的偏差,出现明显异常时在通信中上报,而不是等到现场发现数据不对才排查。
这类同步采集板常见的应用包括风洞与流场压力分布测试、多点压力阵列监测以及结构受力试验。如果您的测点数量或输入范围不同,可以在同一架构下调整 ADC 片数与前端衰减比例,FPGA 逻辑与上位机协议基本可复用。
关于上位机,如果客户已有自己的分析软件,我们可以只提供通信协议与示例程序,配合完成对接;如果需要我们开发,也可以按需求提供实时显示、数据存储与回放功能。两种方式都可以在同一硬件与固件基础上支持。
