数据采集卡的FIFO如何确定？ 点击：4299 | 回复：11
发表于：2003-07-29 17:50:00
1楼
可以计算得知概数. 相关因素包含采样频率, 多工系统的 delay, 数据搬移至 buffer 的时间...
举例来说: 1K words FIFO 用 1Khz 的采样频率, 只要 1 秒钟(再多一点点)的时间即会 overflow. 而 Windows 的 delay 约为数十个 us 至数百个 ms 之间. 在此情形下, 若是每秒去搬移一次全部的 FIFO data, 可能还 OK 吧!
若改用 10Khz 的采样频率, 那就约 100ms 的时间, 1K words FIFO 就会被填满了. 而 100ms 对于 Windows 的 delay 而言太小了些, 所以 FIFO overflow 的机会也就大增了(ISR or Application 可能还没有机会搬移 data, FIFO 就 overflow 了).
这边说的 Windows delay, 指的是 Interrupt latency... 之类的东西. 也就是说, 从 Interrupt 产生, 到开始 work 为止, 其所用掉的时间并不固定, 可能很短 (数十个 us) , 也可能很长 (数百个 ms).
当然, 这边都只是概略的计算而已.
发表于：2003-07-29 22:17:00
3楼
您不是在问 "连续采集需要多大的 FIFO" 吗 ?
主要的思想在於 搬进 (AD to FIFO) 的速度 必须小於 搬出的速度 (FIFO to Buffer), 如此 FIFO 才不会 overflow.
以采集频率及假定的 FIFO size, 可以计算出 FIFO 被填满的时间. 以此时间可以概略判断是否可行, 若是很明显的不可行, 那就表示 FIFO 太小/不够.
多算几次不同 FIFO size 与频率的组合结果, 您就有可能可以概略的判断出您所需要的 FIFO size 为何.
1K words FIFO (1024 Samples) 用最高速 330K Samples/秒 来填的话, 只需 1024 / 330,000 秒 = 0.0031 秒 = 3.1ms
2K words FIFO (2048 Samples) 用 330Khz 来填, 也只需 6.2ms
8K words FIFO, 330Khz, 需 0.0248 秒 = 24.8ms
这些时间都很短, 在 Windows 下, 可能 Disk I/O 一下就造成 FIFO overflow 了.
发表于：2003-08-05 10:44:00
4楼
GaryLin的回答很专业呀。这里补充一点，就是Interrupt Latency。
我们知道Windows是分层级的, Ring0是系统驱动层,也就是说特权层,可以做许多硬件相关的工作,Ring3是应用程序层.
从硬件产生中断到应用程序收到中断,这中间的时间确实如GaryLin所说,要20us - 50ms左右,而且时间不定.不过如果只算到驱动程序收到这个中断,则延迟小于1ms.
所以大部分Windows下的高速采集都要求除了FIFO之外在系统底层预留一块大的Buffer,当FIFO半满中断上来时直接把数据导到这个Buffer,并用乒乓缓存的方式与应用程序交换数据.
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