[发明专利]一种测量仪器专用高速数据传输总线

说明书

本发明公开了一种测量仪器专用高速数据传输总线——PVIB2.0，其数据传输通道采用串行收发器，零槽与功能模块槽点对点方式，各槽独立传输互不干涉，这样即能保证各槽有独立的传输带宽，又能避免模块间相互干扰，减少因设计因素引起的问题；命令传输通道采用低速通用串口，用于节省IO资源；同步控制通道采用功能槽独立反馈状态，零槽统一控制思路，以保证同步采集控制。该数据传输总线能够实现上百路通道的测量功能；可插入多种功能模块，支持电压、ICP、应变、电荷、恒压、电流、热电偶等多种传感器的应用，且支持多通道实时采集存储，存储速度150～200MB/S，其基于高速同步时钟信号和高速同步触发信号可实现多模块通道间的高速同步测量。

技术领域

本发明涉及一种数据传输总线，具体而言，涉及一种测量仪器专用数据传输总线。

背景技术

数据传输总线，是一个系统中各功能部件之间进行通信、数据交换的通道。各功能部件基于数据传输总线相互连接，通过相应的协议标准，完成数据信息的传递，从而组成一个完整的系统，实现相应的功能。考量数据传输总线的性能通常从传输速率、延迟时间、承载能力、安全性以及接插件的可靠性等角度进行。

发明专利CN105045748公开了一种PVIB专业虚拟仪器总线——PVIB1.0，其主旨在于提供一个集模拟信号调理、传输、采集与数字信号传输、存储为一体的总线标准，其技术方案：包括PVIB母板、信号调理插接模块、数据采集插接模块；PVIB母板上设置有槽位，槽位包括16个模拟信号槽位、16个数字信号槽位和3个功能扩展槽位；信号调理插接模块与数据采集插接模块对接在PVIB木板上的槽位之间。本申请集模拟信号与数字信号为一体的开放式标准仪器总线；通道集成度高，支持112路并行采集通道和上千路串行采集通道；基于高速同步时钟信号和高速同步触发信号可实现多模块通道间的高速同步测量。

但是，上述PVIB专用虚拟仪器总线采用的是并行差分模式，在产品设计中需要占用大量的IO资源，并且多槽并用，设计时背板与模块、模块与模块均会相互影响干扰，布线非常复杂，设计时易出现时序匹配及干扰等问题。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：PVIB专用虚拟仪器总线采用的是并行差分模式，在产品设计中需要占用大量的IO资源，并且多槽并用，设计时背板与模块、模块与模块均会相互影响干扰，布线非常复杂，设计时易出现时序匹配及干扰等问题，目的在于提供一种测量仪器专用数据传输总线，能够实现各槽有独立的传输带宽，避免模块间相互干扰，减少因设计因素引起的问题，同时节省IO资源。

本发明通过下述技术方案实现：

一种测量仪器专用高速数据传输总线，包括数据传输模块、零槽模块、多个功能模块和背板；所述数据传输模块桥接在所述零槽模块和所述背板之间；所述数据传输模块包括多组数据传输通道，所述背板包括多个槽位，所述数据传输通道与所述槽位一一对应，所述槽位与所述功能模块一一对应；多个所述功能模块插接在多个所述槽位上，与所述零槽模块形成点对点的通信连接。所述数据传输模块包括印刷电路板，多组所述数据传输通道集成在所述印刷电路板上；每组所述数据传输通道包括高速数据传输线、命令传输线、同步信号传输线和模块状态信号传输线。

与一种PVIB专业虚拟仪器总线相比，本发明提供的一种测量仪器专用高速数据传输总线提出了数据、命令以及同步控制分区概念，即：数据传输通道采用串行收发器，零槽与功能模块槽1对1方式，构建了高速数据传输通道，实现了模块间的高速数据传输，各槽独立传输互不干涉，这样即能保证各槽有独立的传输带宽，又能避免模块间相互干扰，减少因设计因素引起的问题；命令传输通道采用低速通用串口，用于节省IO资源；同步控制通道采用功能槽独立反馈状态，零槽统一控制思路，以保证同步采集控制。命令传输通道，同步控制通道和状态反馈通道组成了仪器总线的应用功能。

作为对本发明的进一步描述，所述印刷电路板为Standard FR4板材。