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上传人:beny00001 2016/4/16 文件大小:0 KB

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文档介绍

文档介绍:授予单位代码!Q箜! 学号或申请号——密级——郑州大学硕士学位论文论文题目:基于FPGA的数据采集系统的s0Pc实现作者姓名:张海峰学科门类:工学专业名称:电子与通信工程导师姓名、职称:二E福源、教授 2005年11月1 6日摘要本课题完成了基于FPGA的数据采集器以及IIC总线的模数转换器部分、通讯部分的电路设计。其中FPGA采用xilinx公司spartan-II系列的xc2S100芯片,在芯片中嵌入32位软处理器MicroBl北e:Ilc总线的模数转换采用Micmchip公司的 MCP3221芯片,通讯部分则在FPGA片内用VHDL语言实现。通过上述设计实现了“准单片化”的模拟量和数字量的数据采集和处理。所设计的数据采集器可以和结构类似的上位机通讯,本课题完成了在上位机中用vHDL语言实现的通信电路模块。通过上述两部分工作,将微处理器、数据存储器、程序存储器等数字逻辑电路均集成在同一个FPGA内部,形成一个可编程的片上系统。珊c渔片外仅为模拟器件和开关量驱动芯片。FPGA内部的硬件电路采用 vHDL语言编写;McU软核工作所需要的程序采用c语吉编写。多台数据采集器与服务器构成数据采集系统。服务器端软件用vB开发,既可以将实时采集的数据以数字方式显示,也可以用更加直器的曲线方式显示。由于数据采集器是所有自控类系统所必需的电路模块,所以一个通用的片上系统设计可以解决各类系统的应用问题,达到“设计复用”(DIesi龋Rcu辩)的目的。采用基于FPGA的sOPC设计的更加突出的优点是不必更换芯片就可以实现设计的改进和升级,同时也可以降低成本和提高可靠性。关键词:现场可编程门阵列,Micr081aze,IIC总线,数据采集器 FPGA Based SOPC Real zation of Data Acqui sition System Abstract: This paper deals with an FPGA based SOPC realization of data acquisition system and unication with AD converter using IIC bus. XC2S100,one ofthe FPGA chips inSpartan—II series isselected forthe system into which asoftware core MicroBlaze is asoftware core of32bitMCU developed by isused here as an AD converter with IIC bus which isproduced co哪nunication part between MCU and IIC AD converter isbuilt inside the chiD. It can be called as a ‘system on a chip。. The chip could co衄lunicate with upperⅡIachine with similar structure. The upper machine forco唧unication to server isfulfilled by VHDL 1anguage. Insuch away,a quasi—digital acquisition system issetup within which MCU, instruction memory, data memory and other logic parts are integrated together. Only a few analog devices and anlplifies are outside the chip. A server could serve fOr multi—chips in an acqui sition system. The users’ software of sever iswritten inVB。It can show the acquisition data by either data form or graphic form. Data acquisition system is a necessary part for any control systems, so asingle chip design could bereused attractiVe adVantage of such kind of de