基于FPGA的USB虚拟示波器

介绍了一种基于FPGA和AD9224的USB虚拟示波器,该系统用AD9224实现模数转换;用FPGA实现多路开关、可变增益放大器、A/D和D/A的逻辑控制和内部FIFO高速缓存读写;控制D/A转换器实现自动换档;并通过直接控制CY7C68013A芯片实现采集板与上位机之间的USB数据传输;利用LabVIEW编写了上位机示波功能界面.该虚拟仪器系统实现了信号的采集、存储、传输、显示及信号处理,经实验测试性能稳定,能够满足便携性要求.     

基于USB2.0的生物信号采集系统设计

介绍了基于USB2.0的生物信号采集系统设计原理与实现,提出了使用FPGA控制A/D转换器完成高速、高精度数据的采集和存储,同时给出了基于FX2实现高速数据传输的USB总线接口方案.按照该方案设计的生物信号采集系统可以实现不间断、大容量数据采集和传输.     

多通道数据采集存储器

针对同时对多路信号进行处理的需求,借助高速模拟开关和高性能A/D转换器设计了基于FPGA的多通道、高精度数据采集存储器,实现了对32路模拟信号的采集、转换,数据经过有效盼数字滤波后既可以通过LVDS总线实时上传给上位机,也可以存储到Flash存储器中.测试结果表明:采集的数据没有丢帧、跳帧的情况,能很好的还原被测信号.     

基于FPGA的多路数据采集模块硬件设计

为了实现对58路模拟信号进行不同频率的采集,设计了一种以现场可编程门阵列(FPGA)为核心的多路模拟信号采集模块.该模块采用FPGA芯片XC2S30作为系统的核心控制器件来实现对A/D转换器的控制、多路模拟开关的选通控制以及数据的编帧和并串转换等功能.该设计方案结构灵活、控制简单、可靠性高,并且通过试验已验证了其功能的正确性.     

21位矩阵编码器高速数据处理系统

介绍了一种21位矩阵编码器高速数据处理系统。该系统以数字信号处理器DSP为主控芯片,对系统进行整体控制,并完成对信号的采集及细分校正等高速运算处理;选用高性能A/D转换器对光电信号进行A/D采样和传输;采用复杂可编程逻辑控制器CPLD代替传统微处理器外围大量的集成电路,并在CPLD内完成矩阵码的译码;最后选择基于DSP和专用接口芯片的USB通讯,实现DSP与上位机间数据的高速实时传输。本系统可实现光电编码器的高速信号处理,大大提高系统的响应速度。     

基于CPLD和单片机的高速数据采集系统设计

随着现代电子技术的发展,对数据采集系统的要求也越来越高。文章对采用典型的数据采集系统构成进行研究后提出基于CPLD和单片机的高速数据采集系统的方案,该方案将来自高速A/D转换器的采样数据直接写入RAM中,计数器及采样脉冲产生等核心逻辑功能与A/D转换器工作方式的选择用CPLD实现,单片机则实现控制数据通信接口。通过系统测试表明该方案在对200 kHz以下的信号采集时,能够取得较好的效果。     

基于FPGA和DDR2的通用信号采集系统研究

在进行通用信号采集时，针对大容量、高频率的常见信号的采样需求持续存在。本文基于FPGA嵌入式系统的研究方法，设计通用信号高速采集系统，通过设计采集电路、编写FPGA程序、使用DDR2内存提高数据存储效率，实现通用信号的高速采集、存储与传输。系统搭建了通用信号高速采集硬件系统平台，设计信号的调理电路以及A/D转换电路，根据通用信号高速采集系统的需求设计了采集数据的缓存机制。本系统实现了2种采样速率下对通用信号的高速采集功能，采集数据具有很好的准确性，满足大容量、高频率的通用信号的采样要求。     

基于FPGA和ARM的便携式在线监测仪

文中介绍了一款基于FPGA和ARM的便携式在线监测仪.通过Cyclone II系列FPGA控制12位A/D转换器ADC7886进行数据采集,将信息实时传输到ARM终端进行监控及处理,并控制12位D/A转换器TLV5616实现模拟电压输出,同时采用SD卡进行数据存储.系统设计在解决在线监测难点的同时达到了便携性的要求,实现了信号的采集、存储、测量和显示,具有很强的实用性[1].该系统已在煤炭科学研究总院抚顺分院的井下设备监测中稳定应用.     

基于ARM和FPGA的多通道振动信号采集仪的设计

为了满足大型旋转机械设备在振动检测中实现多路振动信号高精度实时采集的需要,提出了一种多通道振动信号采集仪的设计方案。采用ARM+FPGA架构作为数据处理和控制核心,通过FPGA控制A/D实现8路振动信号的实时准确采集,并在FPGA内部对采集结果进行串并转换和数据缓存,ARM采用FSMC总线与FPGA进行通信,读取采集数据,并通过以太网传输至上位机。测试结果表明,采集仪单路信号采样频率可实现192 k Hz,采集数据的相对误差小于0.1%,具有较好的实时性和可靠性。     

基于Nios Ⅱ的色差仪控制系统

根据工业对颜色测量的需求,设计一种基于NiosⅡ技术并具有无线传输功能的色差仪.色差仪控制系统采用内部嵌入NiosⅡ软核处理器的FPGA,在软核外围添加A/D控制模块、矩阵键盘控制模块、液晶显示屏控制模块和射频传输控制模块,用以对颜色信号进行采集、处理、存储、显示和无线传输.论文详细阐述NiosⅡ软核的定制,A/D控制模块和射频无线传输模块的程序设计思路和仿真波形.     

基于FPGA与AD9744的高精度信号源的系统设计

针对多种地面设备测试实验阶段需要模拟各种信号,以完成测试工作,设计了一种基于FPGA和AD9744的高精度模拟信号源。该信号源采用FPGA作为系统的核心控制器,AD9744为数模转换器,通过以太网接收上位机传输的指令并通过RS422接口将命令转发给模拟量板,实现14 bit的高精度D/A转换,可输出多路多幅值直流信号及交流信号。试验结果表明,该系统符合测量系统测试要求,且测试结果电压精度优于0.1%,交流信号频率精度达到0.01%,稳定性高。     

封闭式高速压电板形仪研制及其工业应用

为适应高速冷轧条件下的板形检测需求,实现板形检测技术研究制造的国产化,自主研制一套适用于冷轧带钢板形检测的新型内封闭式高速压电板形仪,并成功将其应用于国内某厂四机架六辊900 UCM冷连轧机组。自主开发配套的板形仪标定分析平台并对其进行整机测试,综合研究检测辊转速、包角、辊体挠曲变形、带钢卷取附加应力和带钢边部局部加载等因素对板形检测信号的影响规律及其相应的补偿方法。解决了压电信号电磁干扰、机电信号耦合、红外无线信号传输、电路自封闭等难题。工业现场连续无故障运行,验证了该板形仪结构合理,性能稳定,检测信号能准确反映现场板形,检测精度满足现场要求,为冷连轧带钢高速板形闭环控制提供了良好的检测条件。     

电磁探伤系统中FPGA同步采样系统设计

在线钢轨探伤中,需要在高速情况下同步实现电磁投影激励和弱磁信号检测.针对目前多路数据同步采集系统的局限,以Virtex-5系列的FPGA为核心控制模块,应用AD7760∑-△型模数转换芯片实现了精度为24位、最大采样速率高达20M的高速同步采集系统.给出了多路同步采集系统的实现框架及原理,针对目前高速数据采集系统存在的采集和速度、资源利用不合理以及硬件成本较高等问题,给出了一种同步采集的方法.实验表明,该方法实现了多通道,高分辨率并行高速A/D同步采集的有效控制,满足了在线钢轨探伤系统对高速情况下,实现同步电磁投影激励和弱磁信号检测的要求.     

用蓝牙无线网及A/D转换实现数据采集

普通的数据采集系统是有线系统,在许多应用场合十分不便,对此文中开发了一种基于蓝牙无线通信的移动数据采集处理系统.特别是采用了轻小的蓝牙无线A/D模块作为采集硬件,从而将硬件设计开发工作简化,文中对蓝牙无线A/D模块采集的数据在微机中进行实时显示和记录,开发了数据分析管理系统,这些数据十分便于后续用各种编程语言进行处理.利用蓝牙双向通信的功能,该系统还可以方便地在微机中设置A/D采样的采样率和量化字长,可以实现2路信号及多路信号的采集.是一个方便实用的A/D采集方案.     

基于FPGA的多类型混合信号采集存储系统设计

动态测试领域当中,常常需要测控系统同时完成多类非电量信号以及多类数字信号的测量。为满足这一要求,提出了基于FPGA的多类型混合信号采集存储系统的设计。该系统以FPGA作为中央逻辑控制单元,实现多类型传感器信号的测量、滤波、A/D转换,以及多路电量信号、RS-422信号、CML标准的图像信号等的采集与存储。经试验验证,该系统性能稳定,数据存储可靠,满足实际测试要求。     

遥测信号及实时信噪比高速同步数据采集系统设计

提出了一种具有多路、多类型的遥测信号及实时信噪比信号采集、存储及显示系统的设计及实现.该系统选用FPGA作为整个系统的主控制器,利用多块大容量FLASH存储芯片实现了信号的高速同步采集.详细介绍了信噪比数据、模拟量数据与数字量数据的编帧结构和数据采集存储过程,解决了数据的远距离传输问题.系统采用CY7C68013来实现USB接口的高速数据传输,支持热插拔,使用方便灵活.     

钻孔卸压感知系统研制

在煤矿开采预防冲击地压方法中,针对钻孔卸压后周围压力是否达到卸压所需效果的问题,设计了钻孔卸压感知系统。该系统采用FPGA和Lab VIEW相结合的方式,利用FPGA控制高精度A/D转换器HX711采集传感器的数据,使用8通道模拟多路选择器74HC4051进行通道选择传输,通过FPGA将数据传输到Lab VIEW完成数据显现。实验结果表明,该系统可以准确、高效、直观地采集多通道的数据信号并呈现,可以判断出钻孔卸压后的卸压效果是否达到预期,具有较高的工程应用价值。     

基于FPGA的微型光谱仪CCD系统设计

论述了一种基于FPGA的高灵敏度的CCD光谱仪检测系统设计方案和实现方法。该设计方案采用平场凹面光栅为光学系统,以FPGA为主控芯片,由A/D芯片完成对CCD输出信号的模数转换。采用FPGA实现对CCD的时序和A/D转换时序的驱动,然后通过USB与上位机进行通信,实现实时光谱数据的采集、传输与显示。实验结果表明,该系统具有较好的光谱采集效果,采集精度为16 bit,光谱采集范围为300～800 nm,并且该系统数据量较大,具有良好的重复性及可拓展性,能够广泛在光谱测量中获得较高的应用价值。     

高速多通道地震数据采集处理系统

介绍了一种高速多通道数据采集与处理系统,系统以FPGA为核心,通过SPI总线控制四通道24位高精度A/D转换器ADS1256实现地震数据的分时采集,通道分时切换速度仅为320 ns,保证了多道数据采集的同步性.同时结合FPGA高速的处理能力,实现对地震数据多参数可调的实时滤波处理及存储,避免了冗余数据的存储.该系统有效提高了地震数据的处理速度,降低了开发成本,应用前景较好.     

基于FPGA的数字化光纤传输方案

针对复杂电力电子系统在实时控制和高隔离性能上的要求,提出了一种新颖高效的数字化光纤传输方案,以A/D转换器加现场可编程门阵列(FPGA)为简单架构,先将模拟信号数字化,再进行编码等数据处理,使信号能够通过光纤进行隔离传输,最后在光纤接收端将有效数字信号提取出来。该方案解决了复杂环境下系统对多路、多点采样数据实时性、可靠性及远距离传输的问题,其优点是系统稳定,误码率低,抗干扰能力好,实时性强。实验结果证明了该方案的可行性。