隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和人們對數(shù)據(jù)采集技術(shù)要求的日益提 高,近年來數(shù)據(jù)采集技術(shù)得到了長足的發(fā)展,主要表現(xiàn)為精度越來越高, 傳輸?shù)乃俣仍絹碓娇臁5歉鞣N基于ISA、PCI 等總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存 在著安裝麻煩、受計(jì)算機(jī)插槽數(shù)量、地址、中斷資源的限制、可擴(kuò)展性 差等缺陷,嚴(yán)重的制約了它們的應(yīng)用范圍。USB 總線的出現(xiàn)很好的解決了 上述問題,它是1995 年INTEL、NEC、MICROSOFT、IBM 等公司為解決傳 統(tǒng)總線的不足而推出的一種新型串行通信標(biāo)準(zhǔn)。為了適應(yīng)高速傳輸?shù)男?要,2004 年4月,這些公司在原來1.1 協(xié)議的基礎(chǔ)上制定了USB2.0 傳輸 協(xié)議,使傳輸速度達(dá)到了480Mb/s。該總線具有安裝方便、高帶寬、易擴(kuò) 展等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)陌l(fā)展趨勢。 以高速數(shù)字信號處理器(DSPs)為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)數(shù)字信號處理技術(shù)近 年來發(fā)展迅速,并獲得了廣泛的應(yīng)用。TMS320C6713 是德州儀器公司 ( Texas Instrument ) 推出的浮點(diǎn)DSPs , 其峰值處理能力達(dá)到了 1350MFLOPS,是目前國際上性能最高的DSPs 之一。同時(shí)該DSPs 接口豐 富,擴(kuò)展能力強(qiáng),非常適合于做主控芯片。 基于TMS320C6713 和USB2.0,本文設(shè)計(jì)了一套多路實(shí)時(shí)信號采集系 統(tǒng)。該設(shè)計(jì)充分利用了高速數(shù)字信號處理器TMS320C6713 和USB 芯片 CY7C68001 的各種優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了傳輸速度快,采樣精度高,易于擴(kuò)展,接口簡單的特點(diǎn)。在本文中詳細(xì)討論了各種協(xié)議和功能模塊的設(shè)計(jì)。本文 的設(shè)計(jì)主要分為硬件部分和軟件部分,其中硬件部分包括模擬信號輸入 模塊,AD 數(shù)據(jù)采集模塊,USB 模塊,所有的硬件模塊都在TMS320C6713 的協(xié)調(diào)控制下工作,軟件部分包括DSP 程序和PC 端程序設(shè)計(jì)。總的設(shè)計(jì) 思想是以TMS320C6713為核心,通過AD 轉(zhuǎn)換,將采集的數(shù)據(jù)傳送給 TMS320C6713 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,并將處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)過USB 接口傳送到上位 機(jī)。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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USB2.0 + fpga + dsp 開發(fā)板的原理圖,希望對大家有用
上傳時(shí)間: 2013-06-29
上傳用戶:唐僧他不信佛
USB2.0硬件設(shè)計(jì).pdf,8.06M,342頁
標(biāo)簽: USB 2.0 硬件設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-05-20
上傳用戶:大融融rr
USB2.0原理與工程開發(fā)(上).pdf,9.91M,220頁.
上傳時(shí)間: 2013-07-07
上傳用戶:jeffery
USB2.0原理與工程開發(fā)(下).pdf,8.06M,255頁.
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:lanjisu111
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,人們對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的速度、精度、易操作性以及實(shí)時(shí)性的要求也在不斷地提高。通用串行總線USB作為一種新型的微機(jī)總線接口規(guī)范,以其使用方便、易于擴(kuò)展、速度快等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。現(xiàn)場可編程門陣列最大的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)靈活,開發(fā)周期較短,適合于實(shí)時(shí)信號處理,已被廣泛應(yīng)用于通信、數(shù)據(jù)采集、圖像處理等諸多領(lǐng)域。 @@ 本文充分利用USB和FPGA的上述優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種基于USB2.0技術(shù)和FPGA技術(shù)相結(jié)合的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 @@ 首先,對數(shù)據(jù)采集基本理論及系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了簡單地介紹。 @@ 其次,對以ADC轉(zhuǎn)換器(TLC5510)、FPGA芯片(EP1C6Q240C8)為控制器和USB接口芯片(CY7C68013A-56,簡稱FX2)為主的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)和分析,并在此設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上給出相應(yīng)的原理圖、PCB。硬件設(shè)計(jì)主要包括FPGA與ADC和FX2之間的接口電路設(shè)計(jì)以及硬件邏輯設(shè)計(jì)。 @@ 再次,根據(jù)系統(tǒng)需求,對系統(tǒng)軟件部分進(jìn)行了設(shè)計(jì),分三部分:一是為滿足FX2在USB上的最大傳輸速率而編寫的固件程序;二是在PC機(jī)中的WindowsXP系統(tǒng)下利用GPD編寫USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序;三是充分了解FX2的主要功能特點(diǎn),并編寫出應(yīng)用程序。 @@ 最后,對系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行了調(diào)試,給出了調(diào)試結(jié)果和分析,對出現(xiàn)的問題給出了解決方案。結(jié)果表明,系統(tǒng)符合設(shè)計(jì)要求。 @@關(guān)鍵詞:USB2.0;FPGA;SOPC;數(shù)據(jù)采集;固件;
上傳時(shí)間: 2013-06-21
上傳用戶:cath
信號與信息處理是信息科學(xué)中近幾年來發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一,隨著片上系統(tǒng)(SOC,System On Chip)時(shí)代的到來,FPGA正處于革命性數(shù)字信號處理的前沿。基于FPGA的設(shè)計(jì)可以在系統(tǒng)可再編程及在系統(tǒng)調(diào)試,具有吞吐量高,能夠更好地防止授權(quán)復(fù)制、元器件和開發(fā)成本進(jìn)一步降低、開發(fā)時(shí)間也大大縮短等優(yōu)點(diǎn)。然而,FPGA器件是基于SRAM結(jié)構(gòu)的編程工藝,掉電后編程信息立即丟失,每次加電時(shí),配置數(shù)據(jù)都必須重新下載,并且器件支持多種配置方式,所以研究FPGA器件的配置方案在FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)中具有極其重要的價(jià)值,這也給用于可編程邏輯器件編程的配置接口電路和實(shí)驗(yàn)開發(fā)設(shè)備提出了更高的要求。 本論文基于IEEE1149.1標(biāo)準(zhǔn)和USB2.0技術(shù),完成了FPGA配置接口電路及實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。作者在充分理解IEEE1149.1標(biāo)準(zhǔn)和USB技術(shù)原理的基礎(chǔ)上,針對Altcra公司專用的USB數(shù)據(jù)配置電纜USB-Blaster,對其內(nèi)部工作原理及工作時(shí)序進(jìn)行測試與詳細(xì)分析,完成了基于USB配置接口的FPGA芯片開發(fā)實(shí)驗(yàn)電路的完整軟硬件設(shè)計(jì)及功能時(shí)序仿真。作者最后進(jìn)行了軟硬件調(diào)試,完成測試與驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)了對Altera系列PLD的配置功能及實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的功能。 本文討論的USB下載接口電路被驗(yàn)證能在Altera的QuartusII開發(fā)環(huán)境下直接使用,無須在主機(jī)端另行設(shè)計(jì)通信軟件,其兼容性較現(xiàn)有設(shè)計(jì)有所提高。由于PLD(Programmable Logic Device)廠商對其知識(shí)產(chǎn)權(quán)嚴(yán)格保密,使得基于USB接口的配置電路應(yīng)用受到很大限制,同時(shí)也加大了自行對其進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)的難度。 與傳統(tǒng)的基于PC并口的下載接口電路相比,本設(shè)計(jì)的基于USB下載接口電路及FPGA實(shí)驗(yàn)開發(fā)板具有更高的編程下載速率、支持熱插拔、體積小、便于攜帶、降低對PC硬件傷害,且具備其它下載接口電路不具備的SignalTapII嵌入式邏輯分析儀和調(diào)試NiosII嵌入式軟核處理器等明顯優(yōu)勢。從成本來看,本設(shè)計(jì)的USB配置接口電路及FPGA實(shí)驗(yàn)開發(fā)板與其同類產(chǎn)品相比有較強(qiáng)的競爭力。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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瞬變電磁法作為一種重要的地球物理探測方法,由于它在時(shí)間和空間上的可分性,使得這種方法簡單易行,信息豐富,精度較高,低成本,見效快,從而在礦藏勘探、鉆井和海洋勘探等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著接收儀器的數(shù)字化和智能化,發(fā)射功率的增大,數(shù)字模型計(jì)算正反演的應(yīng)用,解釋水平的提高,瞬變電磁法可解決的地質(zhì)問題不斷擴(kuò)大,幾乎涉及了物探工作的各個(gè)領(lǐng)域:礦產(chǎn)勘探,構(gòu)造探測,水文與工程、地質(zhì)調(diào)查,環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測以及考古等。近年來,在找水、市政工程、土壤鹽堿化和污染調(diào)查、淺層石油構(gòu)造填圖,以及礦井突水預(yù)測等領(lǐng)域都取得了良好效果。 瞬變電磁法探測系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)兩部分。接收機(jī)用作在噪聲中提取由發(fā)射機(jī)發(fā)射的一次場信號在地下導(dǎo)體中感應(yīng)出的二次場信息,其信息反映了地下導(dǎo)體的電阻率差異,通過對該信息數(shù)據(jù)的處理了解探測目標(biāo)的特性從而達(dá)到探測的目的。 瞬變電磁信號具有早期信號幅度大、衰減快,而中晚期信號幅度小、衰減慢的大動(dòng)態(tài)范圍的特點(diǎn)。因此,必須設(shè)計(jì)出能適應(yīng)這種瞬時(shí)變化快、動(dòng)態(tài)范圍大數(shù)據(jù)信號要求的高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。同時(shí),瞬變電磁探測系統(tǒng)的工作環(huán)境大都是在野外,因此,為適應(yīng)野外工作的需要,數(shù)據(jù)采集卡尤其要有較低的功耗。 本論文在總結(jié)其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,提高采樣速率和采樣精度、采用分段放大技術(shù)避免放大飽和和實(shí)現(xiàn)對小信號的有效識(shí)別、改用ARM作為核心處理器實(shí)現(xiàn)對接收機(jī)的有效控制、改進(jìn)USB2.0的實(shí)際傳輸速度、改用自適應(yīng)濾波法等噪聲抑制方法組合實(shí)現(xiàn)抗干擾和噪聲濾除設(shè)計(jì),成功設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一套基于ARM和USB2.0的瞬變電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),該系統(tǒng)具有高性能,低功耗,抗干擾能力強(qiáng),低成本的特點(diǎn),已成功應(yīng)用于瞬變電磁探測實(shí)踐,并取得良好效果,極大的滿足了瞬變電磁探測系統(tǒng)的需要。同時(shí),該系統(tǒng)對于其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義。
上傳時(shí)間: 2013-06-21
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本文從總體方案、硬件電路、軟件程序、性能測試等幾個(gè)方面詳細(xì)地闡述了基于FPGA與USB2.0的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。采集系統(tǒng)選用高采樣率低噪聲的12位AD轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì);借助頻率高、內(nèi)部時(shí)延小的FPGA芯片實(shí)現(xiàn)USB固件并以此控制USB接口芯片,通過乒乓的方式對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存,提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐能力;運(yùn)用USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的接口芯片為整個(gè)采集系統(tǒng)提供USB的通信能力。采用集成度較高的FPGA芯片作為系統(tǒng)控制核心,降低了設(shè)計(jì)難度,提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性,同時(shí)還減小了設(shè)備體積。
標(biāo)簽: FPGA 2.0 USB 數(shù)據(jù)采集
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本論文以開發(fā)基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP此項(xiàng)目為依托,致力于在Windows XP操作系統(tǒng)上使用DDK(Driver Development Kit)設(shè)計(jì)和開發(fā)一個(gè)基于WDM的主機(jī)端驅(qū)動(dòng)程序。開發(fā)該驅(qū)動(dòng)程序的目的是為了對該IP進(jìn)行FPGA測試以及配合設(shè)備端驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā),該驅(qū)動(dòng)程序能夠完成即插即用功能,塊傳輸,同步傳輸,控制傳輸以及對Flash的操作五項(xiàng)主要功能。 論文首先介紹了基于WDM的USB驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)原理,其中包括了從結(jié)構(gòu)到通信流對USB主機(jī)系統(tǒng)的介紹,編寫WDM驅(qū)動(dòng)程序的基礎(chǔ)理論(主要介紹了數(shù)個(gè)相關(guān)的重要概念、驅(qū)動(dòng)程序的基本組成),以及在開發(fā)對Flash操作的例程會(huì)使用到的Mass Storage類協(xié)議的簡要介紹。在介紹設(shè)計(jì)原理后,論文從總體的系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境和結(jié)構(gòu)薊數(shù)據(jù)傳輸、內(nèi)部模塊以及軟硬件體系結(jié)構(gòu)幾個(gè)方面簡要描述了該IP的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。接著論文通過分析主機(jī)端驅(qū)動(dòng)程序功能需求,提出了驅(qū)動(dòng)程序的總體構(gòu)架以及分步式的設(shè)計(jì)流程,具體步驟是先實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)程序的正常加載以及基本PnP功能,然后實(shí)現(xiàn)塊傳輸、同步傳輸以及控制傳輸,最后完成對Flash操作例程的設(shè)計(jì)。隨后論文詳細(xì)闡述了對上述五項(xiàng)主要功能模塊的設(shè)計(jì);其中對Flash操作例程的設(shè)計(jì)是難點(diǎn),作者通過分析Bulk-Only協(xié)議和UFI命令規(guī)范,提出程序的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案。論文最后簡要介紹了調(diào)試驅(qū)動(dòng)程序的方法,以及驅(qū)動(dòng)程序的測試內(nèi)容、部分測試結(jié)果以及測試結(jié)論。 本論文研究對象為基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP主機(jī)端驅(qū)動(dòng)程序,因?yàn)槠溲芯恐黧w是一個(gè)基于WDM的主機(jī)端驅(qū)動(dòng)程序,因此有其普遍性;但是它以開發(fā)基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP這個(gè)項(xiàng)目為依托,其目的是為項(xiàng)目服務(wù),因此它有其特殊性。它是一項(xiàng)既有普遍性又有特殊性的研究。
上傳時(shí)間: 2013-05-19
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