在圖像處理、航空航天、遙感測量、現(xiàn)代電子測試等很多領(lǐng)域,要求測試儀器設(shè)備能及時保存原始測試數(shù)據(jù),用于事后數(shù)據(jù)分析和處理。同時前端探測器性能的提高,對于各種系統(tǒng)存儲容量、體積、造價、穩(wěn)定性等都提出了更高的要求。因此研制性能可靠、體積小、低成本的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)是十分必要的。 本文提出基于ARM嵌入式處理器+FPGA結(jié)構(gòu)的高速信號采集與存儲系統(tǒng)解決方案。進行了信號采集與存儲系統(tǒng)設(shè)計。其特點是高性能、低成本、體積小。 文中利用了ARM處理器和FPGA可編程邏輯器件的特點,進行了基于本方案的硬件設(shè)計,:FPGA軟件設(shè)計。敘述了PCB設(shè)計以及調(diào)試過程中需注意的問題。 系統(tǒng)的硬件設(shè)計以ARM和FPGA為平臺,ARM處理器采用了Samsung公司的S3C2410,F(xiàn)PGA采用Altera公司的EP2C8。硬件設(shè)計圍繞著核心芯片,進行了電源設(shè)計和ARM和FPGA外圍電路設(shè)計。 ARM處理器實現(xiàn)了系統(tǒng)的控制;FPGA作為協(xié)處理器實現(xiàn)了FIFO,一些接口、時序控制等,協(xié)助ARM采集數(shù)據(jù)。在FPGA中實現(xiàn)硬件電路簡化了外圍電路,使得設(shè)計靈活,開發(fā)調(diào)試方便,也提高了系統(tǒng)的可靠性。 系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)采用的是Linux,基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的特點,分析了系統(tǒng)的實時性。接著進行了Linux平臺上基于Qt的用戶界面應(yīng)用程序設(shè)計。 最后分析了系統(tǒng)測試結(jié)果,并指出存在的問題和改進方法。
上傳時間: 2013-07-10
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圖像采集是數(shù)字化圖像處理的第一步,開發(fā)圖像采集平臺是視覺系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)。視覺檢測的速度是視覺檢測要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一,也是專用圖像處理系統(tǒng)設(shè)計所要完成的首要目標(biāo)
標(biāo)簽: 高速圖像采集
上傳時間: 2013-04-24
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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(yīng)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(yīng)性及靈活性的要求,并充分體現(xiàn)在高性能FPGA平臺上設(shè)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(shè)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(shè)計,并且使系統(tǒng)具有了較高的可適應(yīng)性、可擴展性和可調(diào)試性。 在時序數(shù)字邏輯設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)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(zhǔn)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(shè)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(shè)計、并行接口設(shè)計、PCI接口設(shè)計、PC端控制軟件設(shè)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(shè)計圖、實物圖及注釋詳細的相關(guān)源程序清單。
標(biāo)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(chǔ),廣泛應(yīng)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(xué)的飛速發(fā)展,人們面臨的信號處理任務(wù)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(shè)計靈活性、更強的適應(yīng)性及可重構(gòu)性,結(jié)合SDRAM的高速、大容量、價格優(yōu)勢,在設(shè)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(shè)計與實現(xiàn)技術(shù),為需要大容量存儲器的系統(tǒng)設(shè)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(chǔ)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(shè)計方案,并從總體設(shè)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(shè)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(shè)計完全能夠滿足系統(tǒng)的性能指標(biāo)。
標(biāo)簽: 高速實時數(shù) 采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-24
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隨著計算機技術(shù)的突飛猛進以及移動通訊技術(shù)在日常生活中的不斷深入,數(shù)據(jù)采集不斷地向多路、高速、智能化的方向發(fā)展。本文針對此需求,實現(xiàn)了一種應(yīng)用FPGA的多路、高速的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),從而為測量儀器提供良好的采集數(shù)據(jù)。 本文設(shè)計了一種基于AD+FPGA+DSP的多路數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng),針對此系統(tǒng)設(shè)計了基于AD9446的模數(shù)轉(zhuǎn)換采集板,再將模數(shù)轉(zhuǎn)換采集板的數(shù)據(jù)傳送至基于FPGA的采集控制模塊進行數(shù)據(jù)的壓縮以及緩沖存儲,最后由DSP調(diào)入數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)的處理。本文的設(shè)計主要分為兩部分,一部分為模數(shù)轉(zhuǎn)換采集板的設(shè)計與調(diào)試,另一部分為采集控制模塊的設(shè)計與仿真。 經(jīng)設(shè)計與調(diào)試,模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊可為系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù),能穩(wěn)定工作在百兆的頻率下;采集控制模塊能實時地完成數(shù)據(jù)壓縮與數(shù)據(jù)緩沖,并能通過時鐘管理模塊來控制前端AD的采樣,該模塊也能穩(wěn)定工作在百兆的頻率下。該系統(tǒng)為多路、高速的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并能穩(wěn)定工作,從而能滿足電子測量儀器的要求。
標(biāo)簽: FPGA 高速數(shù)據(jù) 采集
上傳時間: 2013-05-24
上傳用戶:chuckbassboy
基于FPGA的高速圖像采集和處理卡 能用于視覺檢測系統(tǒng)
上傳時間: 2013-08-28
上傳用戶:Shaikh
以某高速實時頻譜儀為應(yīng)用背景,論述了5 Gsps采樣率的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成和設(shè)計要點,著重分析了采集系統(tǒng)的關(guān)鍵部分高速ADC(analog to digital,模數(shù)轉(zhuǎn)換器)的設(shè)計、系統(tǒng)采樣時鐘設(shè)計、模數(shù)混合信號完整性設(shè)計、電磁兼容性設(shè)計和基于總線和接口標(biāo)準(zhǔn)(PCI Express)的數(shù)據(jù)傳輸和處理軟件設(shè)計。在實現(xiàn)了系統(tǒng)硬件的基礎(chǔ)上,采用Xilinx公司ISE軟件的在線邏輯分析儀(ChipScope Pro)測試了ADC和采樣時鐘的性能,實測表明整體指標(biāo)達到設(shè)計要求。給出上位機對采集數(shù)據(jù)進行處理的結(jié)果,表明系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實時采集存儲功能。
標(biāo)簽: Gsps 高速數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)
上傳時間: 2014-11-26
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基于FPGA的高速圖像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計
標(biāo)簽: FPGA 圖像數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2014-12-26
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提出了一種基于LPC2142且具有USB (通用串行總線) 接口的高速數(shù)據(jù)采集卡的設(shè)計方案,給出了基于ARM7處理器LPC2142和FPGA芯片的軟硬件設(shè)計方法,該設(shè)計方案解決了高速實時信號與接口總線之間的速度兼容問題。關(guān)鍵詞 USB 高速數(shù)據(jù)采集卡 LabVIEW uC/OS-II 速度兼容
上傳時間: 2013-11-09
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隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)據(jù)采集技術(shù)已成為重要的現(xiàn)代化的工具,并且其應(yīng)用范圍也在不斷擴大,在通信、雷達、醫(yī)療、遙測遙感等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文為了汽車防撞報警設(shè)備高速信號處理的目的,采用了DSP和FPGA處理器加上相關(guān)算法,實現(xiàn)了對激光雷達回波信號能夠高速的采集和處理。
標(biāo)簽: FPGA DSP 汽車防撞 高速數(shù)據(jù)
上傳時間: 2013-11-20
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