基于FPGA的光谱仪数据采集系统的设计

以FPGA芯片XC3S250E作为采集系统的控制核心设计高速数据采集系统.系统以计算机作为控制台,重点提出了系统的硬件设计和软件设计.实验表明,采用FPGA芯片作为控制器件大大提高了数据采集的精度和速度,很好地满足了可重复测量的要求.     

基于ARM-Linux的激光通信高精度实时数据采集系统设计

针对激光通信对数据采集系统的高精度、强实时、多通道的性能要求,以及传统单片机数据采集系统无法适应高安全性、强实时性应用场合的缺点,设计了一种基于ARM9处理器核S3C2440并嵌入Linux操作系统的数据采集系统。该系统扩展FPGA作为前端数据采集的控制芯片,实现数据的高速、高精度采集,ARM作为主控芯片实现系统的管理调度,通过Qt制作交互界面将采集的数据进行显示实现人机交互。实验表明,设计的嵌入式数据采集系统能够实现精度优于1 mV的电压数据采集并能实时显示。与传统的数据采集系统相比,系统具有较高的实时性、稳定性而且扩展性强。     

基于FPGA的多路传感信号采集系统设计

为满足无人机动态监测系统对多路热电偶、光电信号并行采集的可靠性、数据传输的稳定性要求,设计以FPGA为核心的多路数据采集系统,该系统通过对4片高精度模数转换芯片ADS1248的逻辑控制,实现对10路热电偶信号、5路光电信号及1路冷端补偿信号的实时采集,并通过冷端补偿算法对热电偶测量误差进行修正。实验结果表明：400℃以下时,K型热电偶在温度补偿后测量误差小于±2.5℃;400℃以上时,测量误差小于±1%t。并且光电测量,穿孔破坏时间误差小于50 ms,满足预期目标。     

基于FPGA的电容数据采集系统的设计

本文介绍了由FPGA、电源电路、电容/电压转换电路、高精度A/D转换电路等模块组成的电容数据采集系统。该系统以FPGA器件EP3C25为核心,基于DDS算法和D/A转换芯片DAC8830产生载波信号用于电容变化信号的调制,选用24位高精度A/D转换芯片进行电容调制信号的数据采集。详细阐述了系统的硬件设计方案和在Quartus II中利用Verilog HDL语言实现DDS算法和AD7767 A/D采样控制的软件设计方法。实际运行结果表明,该系统能对电容变化进行数据采集,具有精度高及抗干扰性强等优点。     

基于NiosⅡ的FPGA频率计设计与实现

文中主要介绍一种以FPGA器件为控制核心的高精度数字频率计,其中待测信号经过输入缓冲电路,由FPGA采集并计数处理,最终测量结果显示在触摸彩屏液晶上。设计基于NiosⅡ,把采集部分和控制部分很好地融合在一起,辅之等精度测频法、多周期测时间间隔法和多周期测占空比法,从而达到精确、实时测量的目的。经试验验证,该系统能实现对输入频率从1 Hz~200 MHz周期信号的周期、频率、占空比和时间间隔的测量,测量精度优于10-7,稳定性和实时性好。     

基于PCI和FPGA的高速数据采集卡

随着现代科学研究和工业生产对数据采集要求的日益提高,在瞬态信号采集、图像信号处理等一些高速、高精度的测量中,都需要进行高速数据采集。本文以开发实际系统为背景,详细论述了FPGA和PCI结构的数据采集系统的硬件和软件设计方案和实现方法。     

便携式数据采集系统

针对目前插卡式数据采集卡拆卸不方便,体积较大以及传统单片机控制采集速度低、非实时等一系列缺陷,设计了一套基于FPGA与USB2.0的便携式数据采集系统.系统采用FPGA作为主控芯片,实现对A/D转换芯片及USB2.0接口芯片的控制.利用VC++设计数据采集系统的控制界面,对采集的数据进行显示和存储.该系统小巧、便携的设计特别适用于移动的作业现场.     

基于FPGA的增益可调微弱信号采集系统设计

针对以往采集电路中放大倍率固定,适用的采集环境单一,不可灵活调理实际微弱信号的现状,设计了基于FPGA的增益可调微弱信号采集系统,该系统以FPGA为核心,以集成运算放大器OP37G,模拟开关DG611DY组成增益可调放大电路,具备了×0.5,×2,…,×100,×200等10种放大倍率可编程控制的功能,以高精度模数转换芯片AD7865为采集芯片,实现了高精度微弱信号的采集。试验结果表明:系统在多种微弱信号环境下经增益电路放大后,各通道采样精度均能达到0.1%。系统可灵活应用于多种微弱信号采集环境,稳定可靠,已成功应用于某微弱信号测试场合。     

基于FPGA的高速切削温度的数据采集系统设计

高速切削环境下切削温度是表征切削状态的重要参数之一,是研究整高速切削过程的重要参数。切削温度采集系统是在高速切削环境下以FPGA芯片为硬件控制核心,以QuartusⅡ和LabVIEW为软件平台,满足成本低、接口容易、结构简易便于扩展、系统集成度高等优点,解决了高速切削环境下切削温度测量数据采集不准确、采样率和采样精度低等问题。     

基于FPGA的高精度扭矩传感系统设计

使用电阻式扭矩传感器与FPGA器件实现高精度扭矩传感系统设计.传感器将外界的扭矩信号转化为频率信号,频率信号的范围5～15 kHz.利用QUARTUSⅡ软件与VERILOG语言编写程序,通过FPGA芯片实现出等精度频率测量系统,并对频率信号进行采集,计算出扭矩数值,最后通过LED显示.文中给出了扭矩测量系统的原理图,并对VERIL-OG编写的等精度测量方法模块进行了仿真,并得到很好的效果.     

基于FPGA的高速数据采集系统的设计

针对传统数据采集系统采集频率和采集精度低的问题,开发了一种基于FPGA的高速、高精度数据采集系统。从硬件电路和驱动程序这两部分对系统进行了分析和设计,实现了基于FPGA的AD9740、AD9211和cy7c68001驱动时序,给出了基于vhdl的驱动代码和仿真结果。对实际电路经行了仿真、调试,给出了测试结果。试验结果表明,系统可以实现采样率为300MHz,采样精度为10-Bits。     

波形采集、存储与回放系统的设计

该系统以单片机和FPGA为核心控制器件,实现了波形采集、存储与回放功能。整个系统由信号调理、比较电路、采集存储、数据处理、人机交互等模块组成。信号调理模块采用高速低躁声运放AD8038实现高阻输入、幅度控制;比较电路采用LM311实现被采集信号周期的测量;数据采集模块采用AD5540芯片,在FPGA时序控制下采样;C8051F020单片机作为总控制器,与FP-GA内部的双口RAM和读写信号相结合,实现数据的存储,以及回放前数据的读取;信号输出部分采用DA芯片THS5651和高速运放AD8039相结合,实现了低输出阻抗和信号幅度的控制。经测试,系统功能齐全,波形完整,回放频率非常准确。     

基于PXI的LVDS高速通信板卡设计

针对采集系统与计算机的高速数据传输问题,设计了基于PXI接口的通信板卡。板卡以FPGA为控制核心,控制LVDS进行数据采集,将数据通过PXI接口发送给计算机,通过WDM驱动结构完成PXI总线连接到计算机的软件接口,并编写上位机程序对板卡进行测速。不同于传统数据采集卡,没有采用专用的PCI芯片,单独以FPGA来实现PXI接口。测试证明,设计的通信板卡可以实现高速数据采集功能,速度可达107 MB/s,在节约成本的同时加快了PXI板卡的开发周期。     

基于FPGA的高速数据采集存储系统的设计与实现

为提高存储测试过程中的数据采集速率,增大存储容量,设计了一种基于FPGA的高速数据采集存储系统。该系统选用高性能FPGA作为控制核心,结合高速AD转换芯片和大容量FLASH存储器完成数据的采集与存储;时AD逻辑控制、缓存模块等关键技术进行了详细介绍。试验结果表明,该系统最高采样率可达1．7MS／s,能够很好地实现数据采集与数据存储功能,运行效果良好。     

CCD数据采集系统在电缆偏心检测中的应用

为解决在电缆偏心检测数据采集系统中,传统的CCD芯片无法对X射线进行有效探测的问题,采用可直接探测X射线的线阵CCD芯片S3901-512FX设计了数据采集系统。通过Qsys在FPGA芯片上定制一个系统作为控制核心,设计了FPGA芯片与S3901-512FX及A/D转换芯片AD80066的硬件接口电路,详细介绍了数据采集系统各个模块的工作过程,并完成了对各个模块的仿真。     

线阵CCD输出特性测量系统设计

为了研究电荷耦合器件(CCD)图像传感器件的输出特性,以典型线阵TCD1209D为研究对象,FPGA为核心控制器件,构建线阵CCD输出特性测量系统。系统由CCD驱动模块、数据采集模块、存储模块和RS232数据传输模块构成。通过FPGA编程产生CCD的驱动信号,驱动CCD能够正常工作。经A/D芯片采集模拟信号后,经过处理后的数字信号缓存于FPGA中的FIFO中。由RS232串口传输模块将FIFO缓存器中的的数据传送至PC端。通过改变实验条件,由测量系统对CCD输出信号进行采集,由PC机获得的数据进行实验分析,从而实现了对CCD器件特性的测量。     

基于FPGA与USB2.0的温度数据采集与控制

在数据采集领域,基于FPGA和USB2.0的数据采集系统广泛地应用在各种数据采集场合.介绍了一种用于温度测量数据的采集与控制系统的设计方法.该系统基于FPGA与USB2.0的架构,FPGA控制系统对温度传感原件热敏电阻温度的数据采集和通过外围电路驱动控温执行元件半导体制冷器TEC对被测物进行加热或制冷,达到自动温控的效果.首先利用Verilog语言设计了高精度的脉冲计数模块和USB2.0设备控制器的模块,并将其集成在SOC中,实现NIOS系统与PC机的通信,然后设计了作为数据采集通道的USB芯片CY7C68013A工作在slavefifo模式下的固件程序,以及数据显示与处理的应用程序.实验结果表明,利用FPGA与USB器件可实现温度数据的高速和准确传输,并且对TEC的控制反应迅速.     

便携式高速数据采集处理系统

为实现对数据快速准确的采集,同时满足系统小型化、低功耗、低成本的要求,介绍了一种以数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)为核心的便携式高速数据采集处理系统.在介绍了系统组成及基本原理的基础上,详细讨论了便捷式高速数据采集处理系统的电路原理设计和USB接口软件设计.这种设计可以提高采集系统的精度和稳定性.更好地满足了系统实时性要求.     

多模式高速数据采集系统设计与实现

为满足科研和实验中高速宽带信号采集的需求,设计并实现了一种的多模式高速数据采集系统.该系统以FPGA为核心,以大容量DDR2为数据缓存,利用高采样率AD实现高速采集.系统采用EZ-USB FX2LP系列USB芯片将数据回传至计算机中,由计算机应用程序以进行控制、数据采集和波形显示,具有外触发、内触发、延时触发等多模式采集功能.测试结果证明能够实现在250MSPS采样率下多模式数据采集.实际应用中如果需要可以将采样率提升到最高500 MSPS.     

分布式远程模拟量信号采集系统设计

为有效解决大面积环境模拟参数采集难、采样精度不足、长距离传输信号不稳定的难题,设计了分布式远程模拟量数据采集系统,系统由上位机、背板、总节点和分节点4部分组成,基于RS485总线建立有线数据采集网络,FPGA为主控芯片,高精度采集芯片ADS1258为模数转换模块。文中设计适用于采集范围分散,精度要求高,传输距离较远的应用场合,结果表明,采集系统能够在大范围,多点处采集得到精确的环境模拟量,并具备远距离传输抗干扰能力,符合设计要求,已成功应用于某测试场。