基于千兆以太网物理层的高速传输设计

大型传感器网络中,由于传感器节点众多,系统传输数据量大,需要一种稳定的高速数据传输。千兆以太网1000BASE-T采用非屏蔽双绞线作为传输介质,能在普通的5类线上实现100m以上的远距离高速传输。本文介绍利用千兆以太网物理层芯片(PHY)作为数据收发器的高速传输节点,通过FPGA(Field-Programmable Gate Array)产生MAC协议帧,再通过PHY实现高速数据传输。这种方法把FPGA的高速数据处理能力和PHY的驱动能力结合起来,可解决各种物理实验和仪器中的高速远距离数据交换问题,比常规的用CPU+MAC控制器+PHY的方式所实现的数据传输速率高得多,实验测试验证了设计的正确性和可靠性。     

基于FPGA的高速以太网流量发生器

采用高速以太网作为通信介质的高速传感器网络的开发过程中需要对节点的诸如自定义协议的正确性、吞吐能力、丢包率等指标进行测试.。用软件产生以太网流量存在精确性不足等问题,因此需要一款硬件平台产生可自由配置任意格式、长度、帧间隔、填充模式的高速以太网帧流量,以满足系统测试的需要。基于FPGA可以实现这样一个帧发生器,它与传统的逐层封包不同,创造性地采用了与数据并行置入的填充类型选择域作为配置数据,满足了灵活填充的要求。这样的结构具有高速性、灵活性和可扩展性,可全线速产生千兆或百兆以太网帧流量。     

基于高速采样ADC的多通道数据采集系统设计

对大型高海拔空气簇观测站(LHAASO)读出电子学系统中波形取样和重建进行了初步研究,提出了基于500 MHz,12bit ADC的数据采集系统的设计和测试结果.     

GEM探测器高速数据采集系统设计

介绍了基于以太网的GEM探测器高速数据采集系统的设计。该系统将GEM探测器输出的电荷信号转换为数字信号并写入FPGA进行分析和处理,处理后的数据通过千兆以太网进行传输。主机电脑接收以太网传输的电荷信号的位置信息,绘制电荷信号的位置分布图。实验测试表明:该系统能检测到探测器输出的位置信息并绘制出X射线信号的位置分布图。     

放射性α气溶胶监测仪数据采集系统的设计

在核设施的工作场所中要求对放射性α气溶胶进行快速、连续的监测,以保护工作人员的辐射安全。针对放射性α气溶胶的监测需求,介绍一种放射性α气溶胶监测仪多通道数据采集系统的设计。该系统采用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)为控制核心,完成对A/D转换器、数据存储器、数据通信等模块的控制。将采集的数据放入到存储器中,实现了对探测系统产生的电压脉冲信号的连续采样,并进行模拟仿真和采样实验的验证。实验结果表明,该数据采集系统能实时、快速、高精度地完成对信号幅度的获取,满足了放射性α气溶胶监测仪的要求。     

基于FPGA的高速峰值检测

针对研发数字多道的实际需求,提出了一种基于FPGA的高速峰值检测技术,并且采用ARM+FPGA的架构实现了基于该技术的数字多道系统。通过Modelsim仿真分析了FPGA峰值检测算法的理论,该算法可精确获取高斯信号的最值并获得幅度值。最后通过CZT探测器进行~(241)Am源实测γ射线能谱,实验结果表明该峰值检测算法及数字多道系统设计可准确并且快速获得能谱图。通过合理设置峰值检测算法的高低阈值,可以测试不同基线值的前放信号。     

基于Zynq-7000的千兆以太网传输系统设计与实现

随着核仪控系统的复杂性、集成度和数据量的不断增加,传统的控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)或外围设备互连(Peripheral Component Interconnect,PCI)等数据总线在一定程度上已难以满足数据快速传输需求.本文基于美国Xilinx公司Zynq-7000型片...     

基于PC机的多通道高精度数据采集系统

本文介绍了一个基于ＰＣ机的多通道，高精度数据采集系统的基本工作原理。     

基于LabVIEW的多通道数据采集系统

采用NI PCI-MIO-16E-1数据采集卡为硬件平台,以LabVIEW为开发软件,采用NI-DAQmx驱动程序和TDMS高速数据流文件,开发了一套多通道数据采集系统。最高可实现16道信号同时采集,同时实现数据的实时后处理、在线监测和实时图形显示。该系统在现代测控、自动化和大型科学实验研究中具有重要的应用价值。     

PET系统中基于USB3.0的高速数据传输

针对PET系统数据量大,对数据处理速度要求高的特点,提出一种基于USB3.0接口的高速数据传输系统设计方案。该系统以FPGA为控制平台,USB3.0接口技术为核心,实现了2.2 Gbps的稳定传输速度,有效提升了PET系统的数据传输能力。     

基于DSP+USB的放射性污染监测现场数据采集系统设计

针对放射性污染监测现场对现场数据高速、实时采集的需求,设计了一种基于DSP和USB2.0为核心的放射性信号数据采集系统,并介绍了该系统的总体结构和具体的软硬件实现方案。该系统将DSP高速的运算速度和数据处理能力、FPGA强大的逻辑处理能力以及USB高速传输速度相结合,构建了一套高速实时的放射性数据采集系统,具有速度快、逻辑处理能力强、稳定性高等优点,该系统在现场测试表现出较好的效果。     

用于小型PET的高速多通道数据采集系统研制

介绍了用于小型PET的数据采集系统,该系统以多通道高速AD转换和新型FPGA技术为核心,它具有同步误差小、功能灵活、抗干扰能力强等优点.     

基于FPGA的PET晶体位置映射图数据采集的算法研究

PET晶体位置映射图数据采集是PET数据采集和图像重建系统的重要组成部分。采用Xilinx公司推出的快速可编程门阵列(FPGA)开发环境System Generator for DSP系统设计工具进行平板PET晶体位置映射图数据采集的算法研究;在Lyrtech VHS-ADC开发平台上进行软硬件协同仿真与验证,在开发设计上可大幅度地缩短开发周期,节约成本。实验结果:PET晶体位置映射图白色散点清晰,易于分割,满足PET数据采集系统的要求。     

基于FPGA的多路数据采集系统的研究与设计

针对VSP系统对测井数据并行采集的要求,采用FPGA作为核心控制器,结合ADS1252模数转换芯片、SDRAM存储芯片和RS485通信技术构建了多路数据采集系统。利用Verilog编写有限状态机实现FPGA控制多路ADC并行采集和SDRAM的存储操作,并能够对多路数据并行采集和正确存储,使系统具有实时性强、电路简单、干扰噪声低等优点。通过signaltap对该系统的采集和存储效果进行在线测试,并结合matlab仿真对比分析,验证了系统的可靠性和准确性。     

双通道高速数据采集系统的研制

本文介绍双通道数据采集系统的软，硬件结构和原理，包括双通道性能一致性，模拟放大，量化采集，程控多段触发记录，ＩＳＡ接口等。     

基于NuPAC的核电厂反应堆保护系统

现场可编程门阵列（FPGA）技术作为一种不同于CPU技术的数字电子技术,越来越广泛地用于核电厂安全级仪控系统。本文介绍了基于FPGA技术的核电厂反应堆保护系统平台NuPAC及反应堆保护系统的结构,分析了NuPAC平台在简化系统设计、独立性和多样性等方面对反应堆保护系统结构的改进。此外,分析了FPGA技术在提升反应堆保护系统的确定性、安保性和可持续性等方面的优势,介绍了反应堆保护系统的需求分析及其挑战。本文将为今后国内其他基于FPGA技术的核安全级仪控系统的开发提供参考。     

基于FPGA的8通道高速计数器的研制

介绍了一种基于FPGA的8通道高速定时计数器的NIM插件的设计原理与实现.电子学测试表明该插件能够响应最小脉宽为2ns的脉冲输入,最高计数率达到170MHz,定时精度为100ns.插件可以在联机和脱机两种模式下工作:联机工作模式下,PC机通过USB接口控制插件工作,实时地在主机上采集和显示各通道计数状态,并支持多个相同设备的热插拔;脱机模式下,可通过本地面板控制插件工作及显示各通道计数值.     

基于PCI的虚拟多通道定标器数据采集系统

利用通用的虚拟仪器软件和硬件技术，开发核领域常用核子仪器虚拟多通道定标器，可实现定数和定时工作方式，扩大虚拟仪器技术的应用领域。实验证实，该系统可实现对多路脉冲信号的精确采集，各通道间的同步良好。     

基于NuPAC的核电厂反应堆保护系统关键特性分析

为确保核电厂反应堆保护系统满足核安全要求和用户需要,对基于NuPAC平台的反应堆保护系统的关键特性进行了分析。归纳出基于NuPAC平台的反应堆保护系统的14个关键特性,这些关键特性不仅覆盖了法规和标准的重要的安全要求,如单一故障准则、独立性、完整性、质量、多样性、可靠性、安保性、可操作性、可维护性及系统性能等,而且覆盖了重要的用户需求,如可兼容性、设计裕量、可持续性、灵活性和经济性等。分析得到的关键特性为下一步反应堆保护系统的需求分析提供了良好的基础和指导。     

基于嵌入式系统的LHAASO WCDA中TCP/IP数据传输接口设计

针对大型高海拔空气簇射观测站水切伦科夫探测器阵列,开展了前端电子学数据传输接口设计。基于实验数据率大、数据可靠性要求高的特点,进行了千兆以太网下的TCP/IP数据传输模块的设计。本文主要介绍了基于FPGA嵌入式系统的TCP/IP数据传输技术在LHAASO WCDA中的应用研究。实验结果表明:此数据传输模块数据率可达237 Mbps,满足应用要求。同时,还对此模块进行了24小时的传输测试,数据传输率保持稳定。