（1）信號鏈
考(kao)慮(lv)(lv)單板的4個(ge)通道實現“真同步”，采(cai)用各個(ge)通道獨立信號(hao)處理(li)(li)、獨立ADC采(cai)集的方式(shi)，每個(ge)通道增(zeng)益(yi)可分別進行配置(zhi)。另(ling)外針(zhen)對(dui)低功耗版本(ben)的云智(zhi)能振動采(cai)集設備，暫不考(kao)慮(lv)(lv)支持(chi)外部ICP、IEPE、4~20mA電(dian)流型傳感器，電(dian)流型傳感器都(dou)考(kao)慮(lv)(lv)外置(zhi)調理(li)(li)盒的方式(shi)。
抗(kang)混(hun)(hun)疊濾波(bo)(bo)器(qi)采(cai)用有(you)源濾波(bo)(bo)器(qi)設計，雖(sui)然Δ-Σ型ADC具備過采(cai)樣抽取的功能，降低了對外部(bu)抗(kang)混(hun)(hun)疊濾波(bo)(bo)器(qi)的要求，但為保(bao)證濾波(bo)(bo)器(qi)過渡帶的性能，繼續采(cai)用外部(bu)有(you)源濾波(bo)(bo)器(qi)設計方案(an)，濾波(bo)(bo)器(qi)階數采(cai)用6階。
（2）數據采集流程
第一(yi)(yi)組(zu)4個通道的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)通過(guo)(guo)ADC采(cai)集后，FPGA將ADC采(cai)集到的(de)(de)(de)(de)第一(yi)(yi)組(zu)4個通道數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)緩(huan)存(cun)在內部RAM中(zhong)(zhong)，并先(xian)根據(ju)(ju)(ju)采(cai)樣速率的(de)(de)(de)(de)配置進行數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字濾波(bo)，完成(cheng)后存(cun)放在乒乓緩(huan)存(cun)的(de)(de)(de)(de)PING中(zhong)(zhong)，當PING中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)存(cun)滿(man)后(注意此時系(xi)統的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)也同(tong)時在采(cai)集和進行數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字濾波(bo))，第二組(zu)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)開始存(cun)入PONG，同(tong)時PING中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)要(yao)求在此時的(de)(de)(de)(de)PONG存(cun)滿(man)之前，要(yao)發送出去(qu)。雖然數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)用“組(zu)”來(lai)描述，但實際過(guo)(guo)程都是(shi)連續不斷的(de)(de)(de)(de)，每一(yi)(yi)組(zu)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)在傳(chuan)輸過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)會打(da)成(cheng)一(yi)(yi)個數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)包。
需要考慮每個通道的采樣(yang)速率不一(yi)樣(yang)，比如一(yi)個1K，一(yi)個2K采樣(yang)，目前Cortex-A8應用已實現。
（3）外部接口
預留GPS外置(zhi)天線接(jie)口，用于接(jie)收GPS秒脈沖信號及UTC時間信息。
預留了外部模(mo)擬(ni)/數字信(xin)號(hao)(hao)觸(chu)發接口，通過內部切換實現(xian)兩類信(xin)號(hao)(hao)的監測(ce)，另外模(mo)擬(ni)觸(chu)發電平考慮由原來的人工手動設置滑(hua)動變阻器(qi)優(you)化為可(ke)編程電阻。外部模(mo)擬(ni)和數字觸(chu)發可(ke)以(yi)外接模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)(hao)或(huo)者數字信(xin)號(hao)(hao)傳感器(qi)，比如溫(wen)度、振動、沖擊等，用于物理信(xin)號(hao)(hao)觸(chu)發采樣。
注意(yi)除了(le)外部信號觸(chu)發，還要有內置數(shu)字觸(chu)發，數(shu)字觸(chu)發是采集儀在工作的狀態下，對數(shu)據(ju)(ju)進行判斷，如果(guo)數(shu)據(ju)(ju)高于上位機軟件設置的閾值(zhi)，則(ze)進行數(shu)據(ju)(ju)顯示和存儲，同時單板固件也要考慮該功能，單板的采集觸(chu)發信號為外部的物(wu)理信號觸(chu)發。
（4）外設及接口
系統使用(yong)兩個IIC通信方(fang)式的IO擴展器，分別用(yong)于配置PGA和(he)ADC的工作(zuo)方(fang)式，IIC主控(kong)器是(shi)Cortex-A8。
EEPROM用于(yu)存儲單(dan)板(ban)的配(pei)置信息、板(ban)載信息等，在設(she)備上電初始化的過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)，將EEPROM中(zhong)的配(pei)置信息通過(guo)(guo)FPGA、IO擴展器(qi)配(pei)置給ADC和(he)PGA。
RTC時(shi)鐘(zhong)(zhong)用(yong)于為單板提供準(zhun)確的(de)(de)實時(shi)時(shi)鐘(zhong)(zhong)，該時(shi)鐘(zhong)(zhong)的(de)(de)校準(zhun)可以通過內(nei)置的(de)(de)GPS的(de)(de)UTC時(shi)間(jian)定(ding)時(shi)同步。
外部(bu)觸發(fa)采集(ji)需要(yao)考慮(lv)采集(ji)時(shi)間可(ke)(ke)(ke)配(pei)置，具體可(ke)(ke)(ke)配(pei)置參(can)數要(yao)根據(ju)實(shi)際內存(cun)大小來選擇，數據(ju)存(cun)放在SD卡中，假設設備一(yi)(yi)秒鐘有100K的(de)數據(ju)量，一(yi)(yi)個(ge)1G的(de)卡可(ke)(ke)(ke)連續存(cun)儲2個(ge)半小時(shi)以(yi)上的(de)數據(ju)，同時(shi)需要(yao)考慮(lv)重要(yao)數據(ju)備份(fen)，類似行(xing)車記錄儀(yi)的(de)重力(li)感(gan)應緊急備份(fen)功(gong)能。可(ke)(ke)(ke)以(yi)考慮(lv)在外部(bu)通信(xin)中斷的(de)情況下，啟動(dong)緊急備份(fen)功(gong)能，通信(xin)正(zheng)常(chang)可(ke)(ke)(ke)以(yi)不用。
GPS模(mo)(mo)塊和DTU模(mo)(mo)塊都(dou)采用板載方式，需考(kao)慮好固定方式、EMC設計等。
有線通信方式考慮以(yi)太(tai)網，功能通過內部配(pei)置可以(yi)與DTU兩(liang)條數據鏈路進行數據交互。
（5）系統供電
因系統采用低功(gong)耗設計(ji)，故考慮整個信號(hao)鏈(lian)采用單電(dian)(dian)源的供電(dian)(dian)方式(shi)，這樣可以(yi)省去DC-DC的損耗以(yi)及降(jiang)低模擬(ni)電(dian)(dian)路一半(ban)的功(gong)耗。
每個(ge)信號(hao)鏈(lian)考(kao)慮(lv)獨立的(de)電(dian)(dian)子(zi)開關進行(xing)電(dian)(dian)源控制，如在第(di)1、2、3通道(dao)進行(xing)工作時，除了ADC要將第(di)4通道(dao)POWERDOWN外(wai)，還(huan)需(xu)要切斷信號(hao)鏈(lian)的(de)供電(dian)(dian)，以便進一步降低(di)功(gong)耗，當系統不工作在連續采(cai)樣模(mo)式時，整個(ge)單板的(de)模(mo)擬電(dian)(dian)路(lu)部分全部進入斷電(dian)(dian)狀態，以變最大降低(di)系統功(gong)耗。
其(qi)它外設如GPS、DTU等可考慮通過電(dian)子開關進行休眠和喚醒(xing)控制(zhi)，降(jiang)低系統在休眠狀態時的功耗。
系統內置鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)，通過外(wai)部(bu)(bu)太陽(yang)能電(dian)(dian)池(chi)(chi)板或外(wai)部(bu)(bu)充(chong)電(dian)(dian)器對內部(bu)(bu)鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)進(jin)行(xing)充(chong)電(dian)(dian)，電(dian)(dian)源模(mo)塊負(fu)責鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的監控和保護(hu)。
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