采集模块是存储测试中的重要环节，关系着获取信息的质量和采集测试的精度。模拟信号的采集电路通常由跟随器、模拟开关、AD转换器、缓冲器等部分组成。被采集的信号经AD转换成数字信号后存入存储器。电路的整个时序由逻辑控制模块协调控制。数字量和开关量的采集电路同样是在主控制模块的控制下进行的。主控制模块由FPGA及其外围电路组成。FPGA是控制模块的核心部分。主要完成AD转换器的时钟选取、数据的存储计算以及相应的控制逻辑、实现与PC机的通信等控制任务。微型计算机与IO设备的接口按照传输数据方式的不同，可分为并行接口和串行口两种。前者使传输数据的各位同时在总线上传输，后者则使数据一位一位的传输。并行传输又有字并行和字节并行之分，并行接口一般实现的是字节并行传输。本课题采用并口传输方式。
存储器模块在系统中主要完成数字信息的存储。
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f本科毕业设计说明书
2系统硬件设计
21系统的整体结构系统的整体结构如图21所示：
64路模拟信号1路数字信号8路开关信号电压跟随器模拟开关AD转换器
FPGA中
存储器
电平转换
心控制电接口电路PC机
隔离电路
驱动电路
路
图21系统的整体结构图
模拟信号采集通道的设计22模拟信号采集通道的设计存储测试系统常常需要多通道同时采集。在此情况下，若是在每个通道都设置一套模拟传输及量化器，是不经济的，有时也是不必要的，特别在有限的体积内有时甚至是不可能的，因此，本系统要根据被测信号的特点与测试要求，模拟信号采集通道采用多路转换器，用最简单的硬件电路完成多路信号的存储测试。模拟信号采集通道的框图如图22所示：
64路模拟信号缓冲器模拟开关AD转换器
图22模拟信号采集通道图第4页共45页
f本科毕业设计说明书在本系统中，模拟输入信号的电压范围是0～5V。本课题采用LM324运算放大器作为电压跟随器，用来稳定输入信号，增加AD9221的输入阻抗。LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装。内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。LM324四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。在本系统中，考虑到模拟输入信号有64路，所以采用模拟开关来实现数据的传输是很有必要的。23数字信号采集通道的设计1路数字信号，由于输入是TTL电平信号或低电平0V、高电平12V的脉冲信号。所以r