數(shù)據(jù)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(zhuǎn)換芯片、高性能FPGA、PCI總線接口、DB25并行接口組成的高速數(shù)據(jù)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(shù)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(diào)試性。 在時序數(shù)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(shù)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(jù)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(nèi)存儲器。可根據(jù)系統(tǒng)需要隨時進行設置,并且能夠方便的完成數(shù)據(jù)格式的合并、拆分以及數(shù)據(jù)傳輸率的調(diào)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(shù)據(jù)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(diào)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(shù)據(jù)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(jié)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(diào)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(jié)果和測試結(jié)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(guān)源程序清單。
標簽: FPGA 控制 高速數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-09
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數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)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(lǐng)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(shù)據(jù)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(gòu)性,結(jié)合SDRAM的高速、大容量、價格優(yōu)勢,在設計高速實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時受到了廣泛的關(guān)注。 本課題重點研究了基于FPGA與DDR2-SDRAM的高速實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)技術(shù),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(gòu)造與工作原理的基礎上,結(jié)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(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計方案,并從總體設計構(gòu)想到各邏輯細節(jié)實現(xiàn)都進行了詳細描述。根據(jù)DDR2-SDRAM的特點,選擇合適的內(nèi)存調(diào)度方案,采用Verilog HDL語言設計實現(xiàn)了該高速實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并對系統(tǒng)功能進行驗證與分析,結(jié)果表明本設計完全能夠滿足系統(tǒng)的性能指標。
標簽: 高速實時數(shù) 采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-24
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數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是將傳感器輸出的模擬信號進行采集,轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,然后送入計算機進行處理,并按需要的形式輸出處理結(jié)果的系統(tǒng)。隨著計算機技術(shù)和電子信息技術(shù)的高速發(fā)展,數(shù)據(jù)采集結(jié)合先進的電子技術(shù),已經(jīng)能利用軟件來處理大量測量數(shù)據(jù)。近年來,對于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的要求與日俱增,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有著非常良好的應用前景。如今的數(shù)據(jù)采集技術(shù)已滲透到分析儀器、醫(yī)療器械、雷達、通訊、等技術(shù)領(lǐng)域。 本論文在研究了USB總線技術(shù)的基礎上,詳細介紹了一個基于USB和FPFA技術(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),包括硬件設計、固件設計、設備驅(qū)動程序設計和主機應用程序設計。在硬件設計部分,本文先介紹了數(shù)據(jù)采集芯片、FPGA以及USB2.0接口芯片F(xiàn)X2 CY7C68013的性能和特點,然后給出了具體的硬件設計方案;在固件設計部分,本文先介紹了FX2的固件架構(gòu),隨后詳細地介紹了CY7C68013GPIF接口模式的固件設計;在驅(qū)動程序開發(fā)部分,先引入了WDM驅(qū)動程序開發(fā)模型,然后介紹了本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的USB設備驅(qū)動程序的設計;最后結(jié)合驅(qū)動程序完成了基于虛擬儀器LabVIEW的主機應用程序。
標簽: 性能 數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-07-16
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FPGA 技術(shù)是圖像處理領(lǐng)域的一個重要的研究課題,近年來倍受人們的關(guān)注。本文研究了視頻信號的采集、顯示以及通過網(wǎng)絡進行傳輸?shù)姆椒ā2⑻岢隽艘惶谆贔PGA 的實現(xiàn)方案。 系統(tǒng)可以分為采集控制模塊、顯示控制模塊和網(wǎng)絡傳輸控制模塊3 部分。視頻信號的采集用到了視頻處理芯片SAA7113,通過FPGA 對其初始化,可以得到經(jīng)過A/D 轉(zhuǎn)換的YUV 格式視頻信號,利用采集控制模塊可以將這些視頻信號保存到SRAM 中去。顯示控制模塊讀出SRAM 中的視頻信號,進行YUV 格式到RGB 格式的轉(zhuǎn)換以及幀頻變換等操作,再利用VGA 顯示芯片THS8134 就可以將采集到的視頻信號在LCD 上顯示出來。基于IEEE802.3 協(xié)議的網(wǎng)絡傳輸控制模塊將YUV 格式的視頻信號進行添加報頭、CRC 校驗碼等操作后,將其變成一個MAC 幀,可以在以太網(wǎng)絡中傳輸。 設計選用硬件描述語言Verilog HDL,在開發(fā)工具QuartusII 中完成軟核的綜合、布局布線、匯編,并最終在QuartusII 和Active-HDL 中進行時序仿真驗證。 對設計的驗證采取的是由里及外的方式,先對系統(tǒng)主模塊的功能進行驗證,再模擬外部器件對設計的接口進行驗證。驗證流程是功能仿真、時序仿真、板級調(diào)試,最終通過了系統(tǒng)測試,驗證了該設計的功能。
標簽: FPGA 視頻采集 傳輸 實現(xiàn)技術(shù)
上傳時間: 2013-07-21
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TI標準SPI例程(帶中斷的例程)應用芯片為TMS320F28035 TI公司TMS320F28035的最小系統(tǒng)版電路圖,dxp的,...在ABB的發(fā)展歷程和技術(shù)概述,對正在開發(fā)或應用IEC61850的人會有參考和啟發(fā)作用。...
上傳時間: 2013-05-28
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本文研究的視頻處理系統(tǒng)是上海市科委技術(shù)攻關(guān)基金項目“計算機視覺及其芯片化實現(xiàn)”的一部分,主要完成計算機視覺系統(tǒng)的一些基本工作,即視頻圖像的采集、預處理和顯示等。 視頻圖像采集和預處理系統(tǒng)以Xilinx公司Virtex-ⅡPro系列的FPGA為核心控制器件,結(jié)合視頻模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和VGA顯示器,完成視頻圖像的實時采集、預處理和顯示。采集和顯示部分作為同外界交流信息的渠道,是構(gòu)成計算機視覺系統(tǒng)必不可少的一部分;圖像預處理則是計算機視覺系統(tǒng)進行高層處理的基礎,優(yōu)秀的預處理算法能有效改善圖像質(zhì)量,提高系統(tǒng)分析判斷的準確性。 本文在介紹基于FPGA的視頻采集、預處理系統(tǒng)整體架構(gòu)的基礎上,圍繞以下四個方面展開了工作: 1.研究并給出了兩種基于FPGA的設計方案用于實現(xiàn)YCrCb色度空間到RGB色度空間的轉(zhuǎn)換; 2.針對采集的視頻圖像,根據(jù)VGA顯示的要求,給出了一種實現(xiàn)圖像去隔行的方案; 3.分析了一系列圖像濾波的預處理算法,如均值濾波、中值濾波和自適應濾波等,在比較和總結(jié)各算法特點的基礎上,提出了一種新的適用于處理混合噪聲的濾波算法:混合自適應濾波法; 4.根據(jù)算法特點設計了多種采用FPGA實現(xiàn)的圖像濾波算法,并對硬件算法進行RTL級的功能仿真和驗證,還給出了各種濾波算法的實驗結(jié)果,在此基礎上對各種算法的效果進行直觀的比較。 文中,預處理算法的實現(xiàn)充分利用了FPGA的片內(nèi)資源,體現(xiàn)了FPGA在圖像處理方面的特點及優(yōu)勢。同時,視頻采集和顯示的控制模塊也由同一FPGA芯片實現(xiàn),從而簡化了系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)。視頻采集和預處理系統(tǒng)在FPGA上的成功實現(xiàn)為“計算機視覺及其芯片化實現(xiàn)”奠定了必要的基礎、提供了一定理論依據(jù)。
上傳時間: 2013-04-24
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《Labview8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》一書原碼
標簽: labview DAQ 數(shù)據(jù)采集
上傳時間: 2013-04-24
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數(shù)據(jù)采集技術(shù)是信息科學的重要組成部分,也是現(xiàn)代檢測技術(shù)的基礎。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的應用需求,數(shù)據(jù)采集經(jīng)常與數(shù)據(jù)處理、存儲作為一個完整的系統(tǒng)用于航空航天、圖像分析、雷達探測等領(lǐng)域;另一方面,隨著制造工藝的發(fā)展,采...
標簽: 高速數(shù)據(jù) 采集 海量存儲
上傳時間: 2013-05-23
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基于FPGA的實時視頻采集與遠程傳輸系統(tǒng)的研究
上傳時間: 2013-04-24
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:視頻圖像采集verilog HDl源程序,視頻解碼芯片部分的,可以供參考
上傳時間: 2013-04-24
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