文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
+FPGA的高速数据采集系统的研究与设计
姓名:冯新亚
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:蒋朝根
20090601
摘要西南交通大学硕士研究生学位论文随着科学技术的快速发展和数据采集系统的广泛应用,人们对数据采集系统的速度、精度、易操作性以及实时性的要求也在不断地提高。通用串行总线魑R恢中滦偷奈⒒芟呓涌诠娣叮云涫褂梅奖恪⒁子诶展、速度快等优点而被广泛地应用于数据采集系统中。现场可编程门阵列最大的特点是结构灵活,开发周期较短,适合于实时信号处理,己被广泛应用于通信、数据采集、图像处理等诸多领域。本文充分利用虵纳鲜鲇诺悖杓屏艘恢只赨技术和技术相结合的高速数据采集系统。首先,对数据采集基本理论及系统相关技术进行了简单地介绍。其次,对以;黄、芯片?制器和涌谛酒.,简称为主的数据采集系统进行了硬件设计和分析,并在此设计的基础上给出相应的原理图、S件设计主要包括与虵之间的接口电路设计以及硬件逻辑设计。再次,根据系统需求,对系统软件部分进行了设计,分三部分:一是为满足赨上的最大传输速率而编写的固件程序;二是在机中的低诚吕肎编写璞盖绦颍蝗浅浞至私釬的主要功能特点,并编写出应用程序。最后,对系统的软硬件进行了调试,给出了调试结果和分析,对出现的问题给出了解决方案。结果表明,系统符合设计要求。关键词:;;数据采集;固件;第.
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日期:跋槐C堋问褂帽臼谌ㄊ椤指导老师签名:话甜水学位论文作者签名:、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于C芸冢年解密后适用本授权书;朐谝陨戏娇蚰诖颉’’日期:
醐:呷伽学位论文作者签名:潞拇曼西南交通大学学位论文创新性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下:捎谀壳按嬖诘氖莶杉ㄆ毡椴捎肞和缺曜冀涌冢坏ò沧麻烦,价格昂贵,而且不易插拔,不具有可扩展性等缺点。,使得数据采集卡具有安装方便、易插拔、高宽带,可扩展性好优点。诔浞至私馕⒖刂破髟谑莶杉τ弥械幕∩希旧杓撇捎昧讼殖】编程逻辑器件取代传统的微控制器,不但克服了传统微控制器引脚少、处理频率低的缺点,而且使系统具有可编程性,易升级、易维护、信号处理速度快。疚亩曰赨技术和技术的数据采集系统进行了软硬件设计,对基于时序和涌诩际踅辛寺呒杓坪褪毙蚍抡妫了构建系统的设计过程。利用编写了应用程序,并对整个系统进行了软硬件调试。
第滦髀选题背景与意义国内外发展现状西南交通大学硕士研究生学位论文第随着数字化的广泛应用和数字技术的飞速发展,数字化仪器已成为观测技术领域的主流仪器,数据采集技术也成为观测技术领域中十分重要的技术环节之一,在现代工业生产及科学研究中的重要地位也日益突出,其实时性和高速性的要求也不断提高。同时,随着微型计算机的广泛应用及微电子技术的高速发展,高速数据采集技术必将快速发展,高速数据采集系统的应用前景更加广阔。在现代工业生产和科学研究中,对一些具有高速、高精度、高实时性的瞬态信号的分析与处理,都需要进行高性能数据采集。这就要求设计的数据采集设备具备两方面特征:一方面,要有较高的数据传输速率,灵活的接口;另一方面,对于大数据量,需要有高速性、高精度性、实时性较高的控制器件对数据做出快速而又准确的响应,并能及时地对接收到的数据进行分析和处理。针对上述性能要求,使用传统的外设与主机的通信接口很难达到上述要求。.ㄑ都际醯某鱿郑瓜低痴嬲哂懈咚俣取⒁桌┱埂⒓床寮从玫奶氐悖使这些优点有机地结合在一起。目前,随着微电子技术的发展,电子自动化设计工具的普及,大规模可编程逻辑器件也越来越得到广泛的实际应用。可编程逻辑器件不仅使系统趋于小型化、集成化和高可靠性,而且具有用户可编程特性,这些优点将缩短系统设计周期,减小设计成本,降低设计风险。不仅如此,部分器件除具有用户可编程能力外,还具有简单的在线可编程能力。其中编程则显得更加灵活,比如,一片芯片就可替代几片甚至几十片标准器件,其用户可用引脚数目多达数百条。一片就可以实现逻辑功能十分复杂的逻辑部件甚至一个小型数字系统。