线阵CCD高速数据采集与实时处理系统

介绍了一种新型的线阵CCD高速数据采集与实时处理系统,其由高速ADC、高速缓存FIFO、比较器模块和数字信号处理器(DSP)构成,数据的存储和读取都由特殊设计的比较器模块启动,比较器的阈值自适应可调,使得FIFO只存储CCD输出的有效像元信号,从而减轻了DSP数据处理的负担,可实现实时处理。详细描述了系统工作原理、硬件电路及其控制逻辑和数据处理算法。本系统用于高速位移测量,实验表明,数据采集速率可达20MHz,最快响应时间为0.1ms,实时处理的效果较好。     

基于USB3.0接口的高速数据传输系统设计

针对目前存储测试系统中存有的数据传输慢,经常出现错误的显著问题,设计基于USB 3.0接口的高速数据传输系统。该设计以FPGA作为主控芯片,采用负延迟与乒乓缓存的方式将A/D转换的数据高速缓存到DDR2 SDRAM中。设计了GPIFⅡ通用可编程接口和手动DMA通道,实现了USB 3.0同步从FIFO模式的高速数据传输。系统分析测试和实验结果表明,该系统实现了数据的高速可靠传输,能有效解决大容量数据采集后的数据高速传输问题。     

用于四象限探测器光斑位置检测的数据采集传输系统设计

为了对四象限探测器输出的四路信号进行同步采集传输,本文设计了一套高分辨率、高速率的同步数据采集传输系统。该系统首先以FPGA芯片EP1C12Q240为核心,控制模数转换芯片ADS1274采集数据,数据经过片内FIFO缓存,然后按Camera Link协议将数据打包为32×40大小的图像,图像经Camera Link接口传输到PC机,最后使用图像采集卡采集图像数据,并利用MATLAB编写软件实现图像解码与存储。实验结果表明:该系统实现了分辨率为24bit、采样速率为100kHz的4通道同步数据采集,其有效分辨率可达18.79bit,数据传输稳定可靠。满足了数据采集系统高分辨率、高速率的需求,并且该方案也可方便地移植到其他应用中,具有较好的可扩展性。     

高速CCD图像采集存储系统的硬件设计

针对某高速CCD相机图像数据量大的特点,设计采用LVDS格式信号输出,转换成Camlink格式后实现海量数据的高速、稳定传输,提出了一种新型的高速数据采集存储系统的设计方案,该方案采用Fibre Channel接口硬盘实现对图像数据的高速存储,最高存储速度可达850 Mbyte/s,现已在CCD相机系统图像采集实验中得到应用.     

基于线阵CCD的降水粒子探测高速数据采集系统

针对线阵CCD图像扫描技术探测降水粒子的情况,设计了一种基于高速模数转换器(ADC)、先进先出缓存器(FIFO)和数字信号处处理器(DSP)的线阵CCD数据采集系统。能实现以该线阵CCD驱动时序最高频率16.6 MHz的数据采集,系统运行稳定;数据存储和处理循环进行,保证信号转换的稳定性和避免数据存储丢失;详细描述前端调理电路、数据采集系统的原理、硬件构成和逻辑控制模块,给出了数据处理算法设计和系统试验结果。     

基于带通采样的高速数据采集系统设计

高速数据采集系统是现代雷达信号处理不可缺少的重要组成部分。文章以宽带侦察接收机信号处理为应用背景,论述了一种基于带通采样的高速数据采集系统的设计方案。该方案以Xilinx公司Virtex-5系列FPGA为平台,控制高速模数转换器ADC08D1000,完成数据采样、传输、存储、信号处理功能,并选取高速FIFO作为存储设备,解决数据率转换问题。该系统实现了软件、硬件设计,测试结果验证了方案的可行性。     

基于LabVIEW和ARM嵌入式数据采集与远程传输控制系统

针对模拟信号的实时采集和网络远程传输及控制等一系列问题,利用高级精简指令集机器、现场可编程门阵列和网络接口,设计了集数据采集、存储和网络远程传输控制为一体的综合系统,设计了系统的硬件电路以及相关软件,使系统能够完成实时数据采集和对采集数据的高速存储,网络远程传输控制、显示和频谱分析等功能;经实际应用后证明该系统数据吞吐量大,速度快且配置灵活,具有较强的实用性。     

光伏发电系统密集型大数据云存储系统设计

目前设计的光伏发电大数据云存储系统存在响应时间过长,存储过程稳定性较差的问题,针对上述问题,设计了一种新的光伏发电系统密集型大数据云存储系统。系统硬件框架由光伏发电数据采集层、传输层、处理层、存储层以及应用层组成,云存储数据服务器同时设置了主服务器和从服务器,设计节点完成信息传输;通过两个子线程完成信息迁移,存储器内部引入DSP主控芯片,实现信息存储。实验结果表明,所设计的光伏发电系统密集型大数据云存储系统响应时间较短,能够更稳定地完成数据存储工作。     

基于Linux+ARM和FPGA的高速数据采集存储系统设计及实现

为了满足大量数据对于数据采集与存储系统的各项性能如采样频率、存储容量、数据处理和读写速度等提出的更高要求,设计了一套通用的高速数据采集与存储系统。以移植了Linux的ARM为控制核心,以FPGA作为数据获取接口,以TF卡作为存储介质,以USB作为数据输出接口,以以太网作为与上位机的通信接口,完成对大量数字信号的数据采集、存储、显示和传输功能,该系统已应用在多型管道智能内检测机器人上。     

基于FPGA的多路光电信号采集存储系统设计

针对激光光幕法测试弹丸坐标时需要采集多路光电信号的问题,提出了以FPGA为采集及控制芯片,以FLASH为存储芯片的多路光电信号采集与存储系统的设计。通过将采集到的光电信号缓存在FPGA内建FIFO中,然后对该信号进行处理并存储在FLASH中,使用USB接口与上位机进行通信传输。仿真结果表明,该系统可成功将64路光电信号采集并存储,结构灵活、操作简单,数据准确且存储量大。     

基于千兆以太网的机载雷达数据采集系统设计

针对高速机载雷达数据传输的实际需求,设计了一种基于千兆以太网的高速机载雷达数据采集系统。系统以现场可编程门阵列(FPGA)为控制中心,采用FPGA 内部的两片高速FIFO 实现对高速雷达数据无缝缓存与传输。同时,采用FPGA 内部的千兆以太网MAC 控制器将FIFO 中的数据读取及处理,最终,通过RJ-45 接口将数据上传到上位机。地面测试结果表明:系统能够对传输速率为360 Mb/ s 高速串行雷达数据进行采集,并上传到上位机,验证了基于千兆以太网的高速机载雷达数据采集系统设计的可靠性与稳定性。     

基于ARM和CPLD的高速高精度数据采集系统设计

基于CPLD和FIFO,本文设计了一种以S3C2440为控制器,结合高速模数转化器ADS7891、先进先出缓冲器芯片IDT7205构成的高速高精度数据采集系统。设计中主要体现CPLD采集控制逻辑的精确时序配合和FIFO的缓存,使FIFO能够在A/D与ARM之间充当媒介,较好的完成数据传输。     

流式细胞仪数据采集系统的USB接口设计

针对流式细胞仪中大量数据高速采集、处理和传输的需求,设计了基于USB的高速数据采集系统,并以FPGA为逻辑控制的核心。介绍了整体设计思路、硬件总体架构和软件流程。采用CY7C68013A的Slave FIFO数据传输模式满足高速传输的需求,以应用程序下载固件的方式满足仪器更新换代的需求。测试结果表明系统传输数据准确,传输速度可达25MB/s,对高速数据传输系统的设计开发具有一定的借鉴意义。     

基于高速A/D转换器的视频数据采集系统

针对视频采集系统需要对摄像头输出的复合视频信号进行快速转化、采样、存储的要求,设计基于高速A/D转换器TLC5510的视频采集系统。模拟视频信号通过A/D转换器转化为8位灰度值,16位微处理器MC9S12DG128B通过普通IO口,控制FIFO存储器uPD42280写入和读取A/D转换结果,实现视频图像数据的高精度采集。分析了主要芯片的工作原理及时序,描述了软件控制图像数据采集流程。并将采得数据经过处理,与实际图像对比。实验结果表明,该系统在单行扫描时间50μs内能采集160个以上的有效像素点,成像质量高,能满足简单图像处理算法对数据的要求。     

多普勒雷达回波实时数据采集系统设计

对多普勒雷达回波信号采集系统的电路设计以及系统各部分的软硬件调试做了详细介绍,系统采用”USB＋CPLD”的传输设计方案,结合高精度A／D、高速FIFO,给出了对多普勒雷达回波的有效采集方案。实验结果证明系统设计达到了预期要求,此设计方案还可推广到其他数据采集系统中。     

基于DSP+FPGA的嵌入式图像处理系统设计

为满足数据量大、算法复杂度高的应用需求,使用高性能DSP完成复杂图像算法处理,FPGA作为协处理器,完成图像采集、存储和显示等功能,构建了一种高性能的嵌入式图像处理系统。DSP和FPGA通过EMIF接口实现了高速无缝互联。采用三重缓冲读写机制解决了采集和显示的异步时钟域问题及算法处理时间不确定的问题。介绍了基于BIOS和NDK开发的C6455软件流程,展示了该系统图像处理算法运行周期的统计结果。该系统运行稳定可靠,具有较高的实用价值。     

面向多通道控制系统的通道数可变的并行实时测试

为了对复杂多通道电机控制系统的不同通道数的控制单元进行并行灵活测试,提出了测试通道数灵活可变的多通道控制单元并行仿真实时测试方法。提出了面向对象的测试通道数灵活可变的思想;提出了支持被测对象通道数灵活可变的采集处理方案;采用双端口SRAM转换高速异步FIFO的高效数据存储方式和DMA与突发传输相结合的数据传输方法,实现系统高效数据存储和与计算机之间高速异步数据传输;采用基于FPGA并行采集、实时处理及PCI总线传输策略,改进了传统的PCI中断申请传输模式和PCI中断传输控制机制,克服了由被测对象通道数不同、计算机配置不同及应用程序相互干扰等问题带来的系统不稳定现象,实现系统与计算机之间稳定可靠的数据传输。对4～64通道数随机变化的控制单元进行并行测试试验,结果表明:通道数灵活可变、多通道控制单元并行测试状态稳定、可靠,满足预期要求。     

基于FPGA的双通道汽车涡轮增压叶片温度采集卡研制

一种应用于汽车涡轮增压器叶片温度检测的双通道数据采集卡,该卡由峰值检测、串行A/D构成模拟电路和由FPGA构成整个数字电路而组成。重点设计了FPGA内部串并转换电路和FIFO,经仿真和实验验证,串并转换和FIFO的应用大大简化了采集卡的复杂程度,提高了系统的可靠性和稳定性,在信号高速处理方面具有一定的应用价值。     

基于SATA的高速CCD存储方案设计

航测图像具有分辨率高、数据量大等特点,为了将高帧频、高分辨率CCD相机的航测图像数据实时存储下来,当前的多PC机并行存储方法,已无法满足实时存储的要求,根据串行硬盘接口SATA协议,在可编程逻辑门阵列FPGA内实现了一种CCD图像数据的高速实时存储方案.此方案可以将数据采集、存储集成在单片FPGA内实现.利用V5FX70系列FPGA中的高速收发器GTX实现了SATA2.6协议,单盘速度可达到94.6 MB/S,若将多个盘组成硬盘阵列RAID,可以将CCD数据并行存储到SATA硬盘上.此方案单片FPGA最多可实现16个SATA硬盘接口,具有可高速、实时、稳定、便携等优点.