數據采集處理技術是現(xiàn)代信號處理的基礎,廣泛應用于雷達、聲納、軟件無線電、瞬態(tài)信號測試等領域。隨著信息科學的飛速發(fā)展,人們面臨的信號處理任務越來越繁重,對數據采集處理系統(tǒng)的要求也越來越高。近年來FPGA由于其設計靈活性、更強的適應性及可重構性,結合SDRAM的高速、大容量、價格優(yōu)勢,在設計高速實時數據采集系統(tǒng)時受到了廣泛的關注。 本課題重點研究了基于FPGA與DDR2-SDRAM的高速實時數據采集系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)技術,為需要大容量存儲器的系統(tǒng)設計提供了新的思路。在深入研究了DDR2-SDRAM器件的基本構造與工作原理的基礎上,結合成熟的商業(yè)化IP核,提出了基于FPGA與DDR2-SDRAM的高速實時數據采集系統(tǒng)的設計方案,并從總體設計構想到各邏輯細節(jié)實現(xiàn)都進行了詳細描述。根據DDR2-SDRAM的特點,選擇合適的內存調度方案,采用Verilog HDL語言設計實現(xiàn)了該高速實時數據采集系統(tǒng),并對系統(tǒng)功能進行驗證與分析,結果表明本設計完全能夠滿足系統(tǒng)的性能指標。
上傳時間: 2013-06-24
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數據采集系統(tǒng)是信號與信息處理系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分,同時也是軟件無線電系統(tǒng)中的核心模塊,在現(xiàn)代雷達系統(tǒng)以及無線基站系統(tǒng)中的應用越來越廣泛。為了能夠滿足目前對軟件無線電接收機自適應性及靈活性的要求,并充分體現(xiàn)在高性能FPGA平臺上設計SOC系統(tǒng)的思路,本文提出了由高速高精度A/D轉換芯片、高性能FPGA、PCI總線接口、DB25并行接口組成的高速數據采集系統(tǒng)設計方案及實現(xiàn)方法。其中FPGA作為本系統(tǒng)的控制核心和傳輸橋梁,發(fā)揮了極其重要的作用。通過FPGA不僅完成了系統(tǒng)中全部數字電路部分的設計,并且使系統(tǒng)具有了較高的可適應性、可擴展性和可調試性。 在時序數字邏輯設計上,充分利用FPGA中豐富的時序資源,如鎖相環(huán)PLL、觸發(fā)器,緩沖器FIFO、計數器等,能夠方便的完成對系統(tǒng)輸入輸出時鐘的精確控制以及根據系統(tǒng)需要對各處時序延時進行修正。 在存儲器設計上,采用FPGA片內存儲器。可根據系統(tǒng)需要隨時進行設置,并且能夠方便的完成數據格式的合并、拆分以及數據傳輸率的調整。 在傳輸接口設計上,采用并行接口和PCI總線接口的兩種數據傳輸模式。通過FPGA中的宏功能模塊和IP資源實現(xiàn)了對這兩種接口的邏輯控制,可使系統(tǒng)方便的在兩種傳輸模式下進行切換。 在系統(tǒng)工作過程控制上,通過VB程序編寫了應用于PC端的上層控制軟件。并通過并行接口實現(xiàn)了PC和FPGA之間的交互,從而能夠方便的在PC機上完成對系統(tǒng)工作過程的控制和工作模式的選擇。 在系統(tǒng)調試方面,充分利用QuartuslI軟件中自帶的嵌入式邏輯分析儀SignalTaplI,實時準確的驗證了在系統(tǒng)整個傳輸過程中數據的正確性和時序性,并極大的降低了用常規(guī)儀器觀測FPGA中眾多待測引腳的難度。 本文第四章針對FPGA中各功能模塊的邏輯設計進行了詳細分析,并對每個模塊都給出了精確的仿真結果。同時,文中還在其它章節(jié)詳細介紹了系統(tǒng)的硬件電路設計、并行接口設計、PCI接口設計、PC端控制軟件設計以及用于調試過程中的SignalTapⅡ嵌入式邏輯分析儀的使用方法,并且也對系統(tǒng)的仿真結果和測試結果給出了分析及討論。最后還附上了系統(tǒng)的PCB版圖、FPGA邏輯設計圖、實物圖及注釋詳細的相關源程序清單。
上傳時間: 2013-07-09
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摘要:提出了一種用混合信號系統(tǒng)級單片機C8051F020控制GSM網絡引擎TC35i實現(xiàn)遠程數據采集的方案。描述了遠程數據采集系統(tǒng)的原理、構成和功能,對無線通訊模塊及硬件設計和軟件設計部分進行了詳細介紹。 關鍵詞:遠程數據采集;TC35i;C8051F020;GSM
上傳時間: 2013-08-03
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溫度是生活中最基本的環(huán)境參數。溫度的監(jiān)測與控制,對于生物生存生長,工業(yè)生產發(fā)展都有著非同一般的意義。溫度傳感器的應用涉及機械制造、工業(yè)過程控制、汽車電子產品、消費電子產品和專用設備等各個領域。傳統(tǒng)的常用溫度傳感器有熱電偶、電阻溫度計RTD和NTC熱敏電阻等。但信號調理,模數轉換及恒溫器等功能全都會增加成本。現(xiàn)代集成溫度傳感器通常包含這些功能,并以其低廉的價格迅速地占據了市場。Dallas Semiconductor公司推出的數字式溫度傳感器DS1820采用數字化一線總線技術具有許多優(yōu)異特性。其一,它將控制線、地址線、數據線合為一根導線,允許在同一根導線上掛接多個控制對象,形成多點一線總線測控系統(tǒng)。布線施工方便,成本低廉。其二,線路上傳送的是數字信號,所受干擾和損耗小,性能好。本課題旨在分析和設計基于數字化一線總線技術的溫度測控系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用FPGA實現(xiàn)一個溫度采集控制器,用于傳感器和上位機的連接,并采用Microsoft公司的Visual C++作為開發(fā)平臺,運用MSComm控件進行串口通信,進行命令的發(fā)送和接收。
上傳時間: 2013-04-24
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基于RS-485的多點數據采集與顯示系統(tǒng)。
上傳時間: 2013-05-24
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基于DS18B20的溫度實時采集與顯示系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
上傳時間: 2013-06-10
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在團簇與激光相互作用的研究中和在團簇與加速器離子束的碰撞研究中,需要對加速器束流或者激光束進行脈沖化與時序同步,同時用于測量作用產物的探測系統(tǒng)如飛行時間譜儀(TOF)等要求各加速電場的控制具有一定的時序匹配。在整個實驗中,需要用到符合要求的多路脈沖時序信號控制器,而且要求各脈沖序列的周期、占空比、重復頻率等方便可調。為此,本論文基于FPGA設計完成了一款多路脈沖時序控制電路。 本文基于Altera公司的Cyclone系列FPGA芯片EPlC3T100C8,設計出了一款可以同時輸出8路脈沖序列、各脈沖序列之間具有可調高精度延遲、可調脈沖寬度及占空比等。論文討論了FPGA芯片結構及開發(fā)流程,著重討論了較高頻率脈沖電路的可編程實現(xiàn)方法,以及如何利用VHDL語言實現(xiàn)硬件電路軟件化設計的技巧與方法,給出了整個系統(tǒng)設計的原理與實現(xiàn)。討論了高精密電源的PWM技術原理及實現(xiàn),并由此設計了FPGA所需電源系統(tǒng)。給出了配置電路設計、數據通信及接口電路的實現(xiàn)。開發(fā)了上層控制軟件來控制各路脈沖時序及屬性。 該電路工作頻率200MHz,輸出脈沖最小寬度可達到10ns,最大寬度可達到us甚至ms量級。可以同時提供l路同步脈沖和7路脈沖,并且7路脈沖相對于同步脈沖的延遲時間可調,調節(jié)步長為5ns。
上傳時間: 2013-06-15
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系統(tǒng)利用DSl8B20數字溫度傳感器和STC公司的STC89C52單片機設計成智能溫度采集模塊,采集環(huán)境溫度,將測得數據經串口傳送給計算機。創(chuàng)新之處是采用虛擬儀器技術,利用LabVlEW軟件編寫相應上位機軟件,控制采集模塊進行溫度采集,串口的數據傳輸,然后對數據處理和顯示。
上傳時間: 2013-04-24
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單片機溫度采集器與PC104分站的串行通信:用PC104 模塊組建的礦井變電所采集分站,具有強大的以太網和CAN 總線通信功能。在PC104模塊底板上,設計了一個基于89C2051 單片機的溫度采集器
上傳時間: 2013-07-04
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MCS51系列單片機在工程數據采集中的應用:隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展,單片機已深入應用到社會發(fā)展的各個領域,如家電制造業(yè)、工程數據采集、智能儀表等。因而各芯片制造廠商紛紛推出不同系列的單片機,以滿足不同
上傳時間: 2013-08-06
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