基于FPGA的高速数据采集系统的设计

FPGA可以在数据采集系统中取代单片机和DSP对数据采集过程进行控制。基于FPGA的数据采集系统具有时序快、组成方式灵活、易于修改的特点 ,适合于高速数据采集的场合。设计中采用了自顶向下的方法 ,将FPGA依据功能划分为几个模块 ,详细论述了各模块的设计方法和控制流程。系统可应用于电力远动监控 ,计算机仿真证实了其有效性     

VME数据采集模块设计与校准方法研究

数据采集模块是自动化测试系统的重要组成部分,其采集数据是否准确直接影响到整个测试系统的性能.主要介绍了基于VME总线的数据采集模块的设计和采用FPGA实现数据采集控制与校准.为了提高数据采集模块的转换精度和校准速度,用最小二乘线性拟合的方法设计模块的校准参数并且在FPGA内部实现校准模型.实验表明该校准方法能快速有效地...     

基于FPGA的超多通道高速数据采集系统设计

为了实现高清晰度油气管道漏磁检测器高精度多通道数据采集的要求,采用AlteraCyclone系列FPGA EP1C6为核心控制模块,结合AD9223模数转换芯片构建了超多通道、高速数据采集系统。利用VHDL编程构造双口RAM和状态机,在FPGA中实现了采集过程中的数组组织与存储。该系统能够完成660路、最大采样率为132kHz、精度为12位有效数位的模拟信号采集。文中介绍了数据采集系统的构成和设计过程,给出了系统的实验结果。     

基于FPGA实现的继电保护系统中光纤收发器相关数据的读取与控制方法

介绍了一种基于 FPGA 实现的继电保护系统中光纤收发器相关数据的读取与控制方法.通过 FPGA 整体架构设计,I２C控制块和arb控制块子模块设计,成功实现了对光纤收发器模块相关数据的读取与控制.整个采用参数化设计,适用于多种继电保护系统,并具有 FPGA 占用资源少、功耗低的优点。     

故障限流器控制系统的设计与实现

针对故障限流器高速性、高实时性的应用需求,设计并研制了一套基于嵌入式平台的故障限流器控制系统。系统采用模块化设计,硬件部分包括数据采集单元、主控单元和子模块控制单元三部分,其中主控单元中的核心控制模块采用高性能DSP和FPGA的硬件模式。软件部分包括故障识别模块、状态监测模块和逻辑控制模块,其中故障识别模块采用基于短数据窗的幅值计算方法,对控制逻辑及相关定值也进行了详细设计。通过型式试验和数模仿真试验验证,控制系统能够快速识别短路故障并控制故障限流器动作,为故障限流器的工程应用奠定基础。     

基于FPGA的模块化多电平换流器并行化控制器设计及实验验证

模块化多电平换流器(MMC)中数以千计的子模块(SM)给控制器计算带来很大负担。海量数据采集、复杂控制计算以及不同控制器间通信等因素导致整个控制链路延时较长,恶化系统动态特性,甚至导致并网后系统不稳定。设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的集成控制器,在单块FPGA板卡中实现MMC的全部控制策略。控制器充分发挥FPGA的并行特性,每种控制模块尽可能采用并行设计,并将相互独立的控制模块并行执行,以提高控制器的计算速度。基于RTDS平台进行了硬件在环实验,对所开发控制器进行功能验证。结果表明：所开发控制器链路延时短,响应速度快,可用于控制策略开发测试、控制参数调试等领域。     

VXI总线高速大容量数据采集模块

本文根据某舰空导弹自动测试系统的要求,设计了基于VXI总线的4通道高速数据采集模块.它以SDRAM为数据缓冲单元,用FPGA实现控制和与VXI总线的接口.控制程序采用自顶向下的模块化设计方法,用VHDL实现电路行为的描述.采用状态机(FSM)控制整个流程,实现了各路控制信号的可靠同步.针对SDRAM控制复杂的特点,设计了基于FPGA的SDRAM控制器.驱动程序和应用程序用LabWindows/CVI编写.测试结果表明,模块的采样频率可达200 MHz,有效位数为7.76位,达到了预期的指标.     

基于FPGA的无刷直流电机突变信号采集器设计

介绍了一种基于FPGA的无刷直流电机突变信号采集器设计方案。设计以FPGA为系统的运算及控制核心,以高速ADC器件为信号采集模块,同时配备以SDRAM、FLASH等外围配置模块,完成在恶劣环境下对无刷直流电机突变信号的采集。系统测试结果表明本文所设计的采集器体积小、功耗低、稳定性好,能效实现对信号突变环境下的无刷直流电机信号的特征分析和数据采集。     

基于现场可编程门阵列的硬件时钟同步方法

基于工业以太网的分布式系统为实现高精度的同步数据采集和控制,对时钟同步提出了较高的要求。对基于嵌入式软件的时钟同步方案中同步精度较低的原因进行分析,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的硬件时钟同步方法。使用FPGA对IEEE1588协议进行解析,采用FPGA和硬件描述语言设计时间戳获取、晶振频率补偿和时钟同步算法等模块。对基于工业以太网的分布式系统进行了测试,结果表明系统达到了亚微秒级的精度。     

FPGA在网络化数据采集系统中应用

文中提出利用FPGA来解决分布式网络化数据采集系统中现场数据采集和交换的问题,描述FPGA在现场采集模块中实现的功能结构,针对前端采集数据和后端网络报文数据不匹配的问题,给出用FIFO和流控窗口来解决的方法.可广泛应用于利用Internet进行远程实时的数据采集和监控系统中.     

VXI总线高速大容量数据采集模块

根据某舰空导弹自动测试系统的要求,设计了基于VXI总线的4通道高速数据采集模块.它以同步动态随机存储器(SDRAM)为数据缓冲单元,用现场可编程门阵列(FPGA)实现控制和与VXI总线的接口.控制程序采用自顶向下的模块化设计方法,用VHDL实现电路行为的描述.采用状态机(FSM)控制整个流程,实现了各路控制信号的可靠同步.针对SDRAM控制复杂的特点,设计了基于FPGA的SDRAM控制器.驱动程序和应用程序用LabWindows/CVI写.测试结果表明,模块的采样频率可达200 Msps,有效位数为7.76位,达到了预期的指标.     

基于FPGA的双路高速数据采集系统的设计

以脉冲激光测距为应用背景,设计了1种双路1 Gsps采样率的高速数据采集系统的设计方案,该系统以EP2S60系列的FPGA为核心控制模块,ADC08D1000为模数转换芯片测量I、Q两路脉冲信号时间间隔.FPGA的资源分布决定ADC输出的两路信号(I、Q)需由FPGA的两侧共4个BANK接收,由此会造成系统测量的固定误...     

基于 FPGA 的多波束声纳发射机与 接收机模块化设计

为了满足多波束声纳系统中高声源级发射与多通道低噪声采集的需求,同时为了提高发射机与接收机的可扩展性,提出了一种高压脉冲发射模块以及一种多通道TVG(time variation of gain)采集模块的设计方法,并且采用FPGA作为逻辑控制芯片,在FPGA内规划了发射模块与采集模块的触发时序。根据千兆以太网的传输带宽,设计了IP报文的数据格式,分析了数据传输路径,实现了实时数据采集。实验测试表明,在100 kHz工作频率下时,发射模块的声源级达到了200 dB,采集模块的本底噪声小于4μVrms,幅度一致性偏差为-6.94 dB,相位一致性偏差为0.25°。     

基于SOPC技术的串口通信模块的设计

本文利用嵌入式处理器NiosⅡ构建一个可编程片上系统（SOPC）,实现了FPGA片上串口通信模块的设计,避免了传统设计中专用串口扩展芯片进行串口扩展的设计。本文简要介绍了SOPC设计架构,从硬件、软件两个方面详细介绍了基于SOPC的串口数据采集系统的实现。并通过实验验证FPGA与外界系统的通讯的可靠行,有效提高了系统的集成性,降低了硬件成本。     

基于SEED-DEC扩展总线的多通道同步数据采集板设计

针对合众达SEED-DEC系列化嵌入式DSP控制模块在数据采集功能上的不足,利用其标准的扩展总线和统一的结构,设计研制基于SEED-DEC扩展总线的多通道同步数据采集板.以DSP作为数据处理中心,FPGA负责与DSP通信、初始化和控制数据采集板上的A/D模块,以节省DSP内部资源,减少DSP因控制外围器件而消耗的时间,...     

基于FPGA的像增强器信噪比测试仪控制系统设计

微光像增强器是夜视技术中的核心部件，信噪比是评价微光像增强器性能的重要参数之一。设计了一种基于FPGA的像增强器信噪比测试仪控制系统，包括信号采集模块、恒流驱动模块、主控模块、通信模块和电源模块等。系统以XC7K325T型FPGA为核心，完成ADC、DAC、串口通信等功能以及接口间逻辑设计，实现光电流数据采集、信号处理以及系统参数设置等功能，从而完成像增强器信噪比的测量。测试结果表明，像增强器信噪比测试仪各项功能执行正常，信噪比测量误差小于2%,验证了控制系统设计的正确性，为信噪比测试仪的可靠应用奠定基础。     

高速电容层析成像系统的硬件关键技术研究

如何提高电容层析成像系统数据采集率,使其能够满足高速流动过程成像的需求,一直都是学者们的研究热点。本文就ECT系统的微小电容测量电路、数据采集控制模块以及通信模块,分别讨论影响其实时性能的关键技术及目前的研究成果。论述了两种适用ECT系统的高速电容测量电路,重点分析了提高交流法微小电容测量电路的实时性能的方法,给出其高速工作模式及参数选择方法;同时总结了高速数据采集控制模块及通讯模块的关键设计技术,即控制器、测量控制方案及通讯方式的设计和选择。     

基于交替采样的频谱分析模块设计

采用时间交替采样技术,基于FPGA高速信号采集结构,设计了基于实时交替采样技术的频谱分析系统,实现了高速数据采样和频谱分析模块;系统完成了FPGA的快速傅里叶变换,有大量复杂的逻辑控制,是用FPGA设计实现的;给出了模拟前端控制电路中重要模块的设计思路、FPGA算法实现过程及测试结果,同时将频谱信息输出到上位机保存显示。     

一个基于FPGA的多通道压频转换数据采集系统接口

本文描述了一个用于8通道压频转换（VFC）数据采集系统的全数字接口模块，该采集系统具有高信噪比和低的接口定时约束，接口模块用一片现场可编程门阵列（FPGA）芯片实现．除了结构紧凑、工作可靠以外，使用FPGA实现的该接口模块可以多次重新构造，以便适应系统结构或功能上的变化需求．     

基于ARM和FPGA的高速数据采集系统

本文提出了基于ARM+FPGA的实时高数数据采集系统,利用AD5220对外界的模拟信号转化为数字信号,采用FPGA完成对高速数据的采集工作,通过ARM对FPGA的采集的数据进行处理,并且利用嵌入式Linux,通过对操作系统的操作来实现对FPGA进行实时的控制。本文首先介绍了系统的总体架构,然后介绍了系统中所需要的元器件,最后重点介绍了对FPGA模块驱动程序的初始化工作。