1、概述

   高速采集存储系统将高速采集卡，PCI Express总线技术，大规模磁盘阵列存储融合在一起，适用于各种复杂外场测试和实验数据采集和分析，系统组成原理框图及类似实物图如图所示。

高速采集卡：由PCIEK7母版和FMC采集子卡组成；

大规模磁盘阵列存储：由工控机箱、主板、RAID卡及固态硬盘等组成，光纤接口卡和磁盘阵列集成在存储平台内部；

主控计算机部分：计算机通过PCIE部分与数字控制部分连接，完成PCIE DMA高速数据搬移，运行上位机软件完成对系统的控制和状态监控。

​2. 系统要求

数据可通过AD，DA进行采集回放，可通过光纤或网口等传输接口输入输出；

满足高速数据实时存储要求；

配备必要的控制软件；

散热满足要求。

3. 系统指标

高速数据传输接口，通过各种子卡实现不同功能需求

双通道 400Mbps，14bit采样（兼容双通道500Mbps，12bit采样）；

双通道 500Mbps，12bit采样；

单通道 5Gbps，双通道2.5Gbps，4通道1.25Gbps，10bit 采样；

双通道 250Mbps，16bit采样，1.2Gbps，16bit 回放；

双通道 1.8Gbps，12bit采样，2.5Gbps，14bit 回放；

4通道 10Gbps 光纤收发接口；

8通道 10Gbps 光纤收发接口。

主机性能（可针对需求进行升级）

主机CPU主频：3.5GHz；

内存：8GB；

高速存储子系统

存储器读写带宽：2.5GB/s （并行）；

固态存储容量：4TB（可扩充至16TB）。

4、高速采集卡

4.1 PCIE K7母板

   母板基于 Xilinx 公司的 FPGAXC7K325T-2FFG900 芯片， pin_to_pin 兼容

FPGAXC7K410T-2FFG900， 支持PCIeX8、64bit DDR3 容量 2GByte，HPC 的 FMC连接器，板卡支持各种接口输入。板卡系统框图及类似实物图如图所示。

该母板具有如下的性能特性如下：

1）  高端 FPGA、灵活性以及丰富的 I/O

该模块主芯片采用 Xilinx Kintex-7 FPGAXC7K325t-FFG900-2， PCI Express Endpoint 模块、高速串行通讯接口、 DDR3 内存接口和用户自定义 I/O 接口。如 果需要更多的资源，可以选用 FPGAXC7K410T-2FFG900，能够实现数据预处理 及数据通讯。

2）  PCIE接口

     采用FPGA内嵌的PCI Express Endpoint 模块，支持支持PCI Express 1/2/4/8Lane，符合PCI Expressv1.1/2.0，每个lane的传输速率是2.5/5Gbps，实测PCIE 2.0X8最大稳定持续吞吐率为 2.5GB/s；

3）       DDR3 SDRAM

整板采用4 个 128M×16bit DDR3 颗粒组成一个64 位 1GB 缓存 （可扩展 2GB），DDR3 SDRAM 时钟最高达500MHz，实测最大数据传输带宽为 6.4GB/s；

4）      FMC HPC 接口，包含 8 组高速收发器，单路传输速率不低于 5Gbps。

4.2  子板说明

4.2.1  单通道5Gbps，双通道2.5Gbps，4通道1.25Gbps，10bit采样

芯片型号：EV10AQ190

4通道10位操作：

4通道1.25Gbps A/D转换模式；

2通道选项2.50Gbps A/D转换模式；

1路5.00Gbps A/D转换模式。

SMMC连接器，同轴电缆前面板输入；

单端AC耦合模拟输入；

500mVpp模拟输入范围；

灵活的时钟树实现：

内部时钟参考：20MHz；

内部PLL输出时钟范围：1.2GHz~2.5GHz；

外部时钟（外部参考时钟直通模式）；

频率范围：1.2GHz~2.5GHz；

输入范围：-3~2dbm；

外部触发，TTL/LVTTL电平；

HPC- 高引脚数连接器（400针）。