基于PCI总线的CCD数字相机采集系统设计

针对高速图像信号采集系统中数据传输量大的特点,提出了一种基于PCI总线的CCD数字相机采集系统的设计方法,给出了系统整体设计方案。采集系统以Camera Link和PCI总线为接口,结合FIFO、PCI9054和FPGA来实现计算机对CCD相机的设置和图像数据的采集。Camera link接口实现低压差分信号至TTL信号的转化和相机与图像采集卡之间的串行通信,PCI9054实现本地端与PCI端的桥接使用户接口设计简单,FIFO实现对高速采集后的海量数据进行缓存,FPGA实现整个系统的时序控制。这很好的解决了计算机与数字相机进行高速、大数据量传输的难题。     

基于PCI总线虚拟仪器的研究与应用

介绍基于PCI总线虚拟仪器系统的软硬件结构,对PCI总线接口协议以及Windows设备驱动程序等关键技术进行深入研究。设计开发基于PCI总线的高速DAQ卡,并应用在TDS220虚拟示波器测控系统中。实验结果表明,PCI总线DAQ卡的精度和实时性均达到了设计要求,满足应用需要。     

雷达高度表自动测试系统设计与实现

为优化基层部队高度表测试过程设计了1种新型自动测试系统,介绍了测试系统的总体设计思想、各模块工作原理,详细阐述各级电路的硬件实现方法和软件设计流程;以工控机和PCI总线为控制核心,通过高速数据采集卡和数字化仪对测试信号进行采集,独立完成所有信号调理PCB板卡和程控高度模拟器的设计,依托虚拟仪器的软件设计实现人性化人机交...     

基于LabWindows/CVI的多路高速数据采集系统设计

本文结合总线技术的发展和数据采集系统中的需求,提出了一种基于PCI和LabWindows/CVI采集卡的同步采集设计方案,系统以两张NI公司PCI-6224数据采集卡,利用现有的单(32 b/33 MHz) PCI总线的计算机系统构成低成本的硬件平台,LabWindows 8.0为开发软件,利用采集卡ctr0输出连续脉冲频率为2张卡提供同步时钟源,通过外部触发方式控制采集卡实现64路数字信号同步采集系统,本系统可达到8 MB/s (4 MB×2)的数据采集速率,以低成本、多通道、高速率、通用性为特点,由于在设计中所采用的PCI总线高速数据传输技术具有较强的通用性和灵活性,可应用于其他类似的高速数据采集与处理系统中.     

基于FPGA和PCI接口的车型识别高速同步采集卡

为了在车辆行驶过程中,获取车辆的外形轮廓数据,检测车辆驾驶室和车厢分界点,设计了基于旋转激光测距原理的车型识别系统.在系统中,需高速同步采集旋转激光测距传感器、光电开关、速度传感器的数据信息,为此自行设计了基于FPGA和PCI接口的高速同步数据采集卡.同步采集卡设计包括硬件电路设计、PCI接口芯片配置和FPGA核心程序设计等.实验证明,采用该数据同步采集卡,可实现2通道500 k波特率串行数据、1通道115 200波特率串行数据、4通道高速IO信号的同步采集,无丢包现象,保障了车型识别系统整体可靠运行.     

一种高分辨率遥感相机的高速数传系统设计

针对遥感相机系统小型化和高速数据可靠传输的需求,本文从物理硬件和传输协议两个方面进行研究,设计出了一种应用高速串行/解串器(SERDES)与FPGA编写高速串行信号全时双工通信协议相互配合的高速数据传输系统.通过伪随机码传输测试,实现了以12.5 Gbit/s为最高速率的1013数量级比特数据无误码的稳定、可靠的串行传输.该设计相比于采用传统SERDES的数传系统传输速率更快、可靠性更高,为解决高分辨率遥感相机设备间的数据传输速率不足提供了一种设计方案.     

高速串行总线RapidlO与PCI Express动态可重配置设计

通过分析当前串行RapidIO协议与PCI Express协议,利用RapidIO与PCI Express在物理层的共同特性,针对多种高速串行接口协议SoC系统设计需求,提出了一种共PHY的高速SoC设计。通过FPGA的动态重配置功能,使用FPGA串行高速收发器GTX,动态转发RapidIO和PCI Express协议包。利用FPGA上的重配置分割,将控制器上层多路选择器放入可重配置部分,实现DMA到多路选择器的可重配设计。实验测试使用两片Virtex-72000T FPGA芯片互联,传输的峰值吞吐量可以达到9.5 Gbps,资源利用率降低到原来的72.8%,系统的灵活性大幅提高。     

基于LVDS总线的高集成度关节伺服系统

为了提高关节的通讯速度和关节电气系统的集成度，设计了一种基于LVDS总线的高集成度关节伺服系统，介绍了该伺服系统的软硬件设计。分析了轻型臂系统的主从式通信管理，阐述了基于PCI总线的DSP控制卡和关节伺服控制器FPGA之间的串行通信协议，最后论述了基于FPGA的高速串行通讯控制器的具体实现。这套已成功应用在HIT／DLR实验室建立的轻型臂中。     

基于FPGA的遥感高速图像数传系统设计

研究并设计了一种高速图像数传系统,对视频电子系统处理过的图像数据进行格式转换,通过高速串行收发器Tlk2711接收视频处理器发送过来的串行LVDS图像数字信号,并将其转换为并行信号传给FPGA,再通过Camera Link接口与上位机进行图像数据传输并实时成像.同时模拟相机管理控制器实现对相机电子系统中信息处理器的遥测遥控功能,完成控制信号的解析.主要描述数传系统的组成及其FPGA核心模块化设计的实现方法.测试结果表明,本系统成像结果清晰准确,能够完成数据率为2.5 Gbps的点对点高速传输,系统数传速率达到6.72 Gbps.     

PCI Express总线高速数据传输测试系统

介绍了一种高速数据传输测试系统.系统由上位机及本地系统组成.其中,本地系统中使用FPGA产生特定序列,发送信号并接收测试结果;PEX8311芯片完成本地总线与PCI Express总线转换,将测试结果通过PCIExpress总线上传至上位机.上位机中,使用内存映射文件技术实现高速率数据实时存储.详细介绍了PCI Express总线标准及测试系统的组成、FPGA逻辑划分及各部分功能;比较内存映射文件技术与传统储存方式不同,并简述使用方法.通过测试,系统工作稳定,目前已成功应用于测试信号采集.     

基于LVDS技术的高速数字图像传输系统

在数字图像传输系统及其他相关应用领域,数据处理后都有着巨大的数据量,如何实现实时传输成为瓶颈问题,而LVDS在高速数据传输中具有巨大优势,基于此,提出了基于LVDS技术的数字图像传输系统,并给出了LVDS与FPGA的接口电路设计方法。该数字图像传输系统采用FPGA实现并行数据到串行数据的转换,并对得到的串行数据进行实时压缩后,通过USB2.0实现与上位机的通讯。其超高速和低功耗的优点,解决了传统数据传输的瓶颈问题,可用于多路并行输出的高速数字图像传输系统,每路的像素率可达40Mpixels/s。     

基于CoaXPress接口的高速串行传输系统设计

CoaXPress是一种新型高速数字图像传输接口标准,适用于各种高速和高带宽图像传输应用。本文设计实现了一种基于CoaXPress接口的高速串行传输系统。针对多路高速串行数据传输、调度、缓存和同步难题,硬件上每个模块设计4路CoaXPress接口,模块以FPGA为核心,采用PCIe3.0×8接口与主控制器进行通信,使用DDR4缓存高速数据;FPGA固件逻辑设计中使用XDMA硬核与主控制器进行通信,使用FDMA完成对DDR4的数据调度,使用GTH收发高速串行数据;采用FIFO缓存同步技术和PXI_TRIG触发总线技术相结合的方法,成功地实现了8个CoaXPress发送模块共32路发送接口之间的同步。最终对CoaXPress接口模块和系统进行了测试,CoaXPress接口的眼图、码速率、误码率、同步精度均满足要求。本文所设计的基于CoaXPress接口的高速串行传输系统工作稳定,性能可靠,已应用于新一代空间飞行器载荷—数传链路测试。     

基于FPGA控制驱动振镜扫描与数据采集设计

本文旨在设计通过FPGA控制振镜作周期性偏转,实现激光线性扫描,系统数据采集部分则通过数据采集卡代替数字示波器来采集光声信号.基于VC开发的数据采集卡可以灵活控制对光声信号进行数据采集,系统时序由FPGA控制.实验证明了振镜偏转扫描可以实现和数据采集卡的可行性,该方案能有效改善实验室现有光声成像系统只能通过步进电机手动调节实现线性扫描,能按照自身需求来采集有用的光声信号,配合后期制作的声透镜为实现一体化光声成像系统提供依据.     

基于JESD204B协议的数据采集接口设计与实现*

目前国内对于高速串行JESD204B接口开发使用难以摆脱国外限制,缺乏自主设计技术经验积累。为了促进JESD204B接口国产化进程,文中介绍了一种基于JESD204B协议的高速采样数据解析接收电路。利用Xilinx的高速串行收发器GTX实现了JESD204B接口的物理层,采用GTX内部8B/10B译码器解析接收串行数据流,按照4拜特对齐方式完成字节对齐,对GTX的功能配置和端口信号进行了研究;通过FPGA逻辑设计完成了接口的链路层,采用模块化设计思想,设计了同步请求管理模块,通过判断连续接收到标识符的数目控制链路初始化,并设计了用于检测和替换数据帧尾控制字节的接收数据处理模块。经过测试验证,在7.4 Gbps的传输速率下接口可以正确解析数据,所设计接口电路满足工程应用需求。     

数据硬实时交换技术在数字化保护装置中的实现

快速、高效、可靠地进行数据传输和处理是实现智能数字化保护装置的关键技术之一。结合数字化保护装置及其相关设备对数据传输处理的基本技术需求,提出了一种基于多现场可编程门阵列（FPGA）系统的用于数字化保护装置内部多板卡间数据共享的高速多通道同步串行数据硬实时交换技术。详细论述了该技术在数字化保护装置中的设计与实现,并指出了...     

基于FPGA的多传感数据融合电子式互感器采集系统仿真

提出了一种基于FPGA和AD7685的电子式互感器采集系统的设计方案,给出了具体的基于多传感数据融合技术的积分方法,在FPGA中采用Verilog HDL语言编程控制AD7685进行数据采样,并将采样数据加上CRC校验码后按规定的帧格式组帧,最后通过串口按曼彻斯特码发送.由于电子式互感器的采集系统处于高压侧,受到激光电...     

基于FPGA的线阵CCD高速非接触检测系统的研究

本文旨在设计一个基于FPGA的线阵CCD高速非接触在线检测系统。通过选用线阵CCD器件作为感光传感器来采集光信号;采用FPGA来产生并控制系统时序,包括CCD的驱动时序、模数转换时序及ADSP采集数据同步时序;结合DSP高速图像处理性能,采用高效的浮动阈值二值化算法对采集到的数字图像信号进行处理;通过对光学系统的定标最终给出了实验待测圆柱体的直径。实验结果表明,该系统相对传统的测量系统具有高速的优点。     

行波故障定位系统中数据采集卡的设计与实现

提出一种用于行波故障定位系统的高速、高精度、多通道同步数据采集卡的设计和实现方法。首先给出了采集卡的总体结构及工作原理,然后详细介绍了采集卡硬件和软件的设计和实现思路。硬件以现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)为中央处理器,以高速、高精度、低功耗的模数转换器为信号转换单元,配备先进先出高速缓存,同步动态随机存储器和全球定位系统同步时钟接收模块。软件主要包括FPGA编程和外部设备互连PCI总线驱动程序。该采集卡能实现每路100 MHz的采样速率和16位高精度3路模拟输入的同步采集,并为采集的数据附加时标,可有效解决故障行波的高速、高精度数据采集问题。     

可重构数据采集系统设计实现

讨论了可重构数据采集系统的概念和实现方案,采用基于FPGA的FMC标准化接口的子板、载板构成宽窄带信号、多通道多任务信号的采集和信号处理系统.子板完成采集功能,载板完成数字下变频、数据融合和高速光纤传输数据功能.给出设计分析及测试结果,该结果表明:窄带信号的信噪比满足系统大动态范围的要求,宽带信号满足大带宽及多带宽信号采样的要求.该系统相对于传统的固定模式采集系统有较高的性能,更灵活的配置,为现代雷达提供了一种高性能的数据采集的解决方案,具有广泛的应用前景.