基于DSP和FPGA的高速数据采集处理系统

为了实现对数据快速精确的采集,提出了一种基于DSP、现场可编程门阵列(FPGA)和高精度模数转换器ADS8364的多通道实时采集系统.该系统主要通过FPGA控制ADS8364对模拟量信号进行采集,DSP将采集的信号进行预处理并且通过CAN总线与上位机通信,实现数据的存储、处理及显示.对被测量进行多点检测,在软件中进行数据融合处理,提高了检测的精度.该系统具有采集速度快、精度高、结构简单、可靠性高等特点,具有广泛的应用前景.文中重点阐述了系统原理及各模块的硬件、软件设计.     

基于DSP和FPGA的多路型光纤光谱仪系统

描述了一种能同时快速地测量多达八组的光谱信号并具有实时光谱处理能力的新型多路型光纤光谱仪系统。该多路型光纤光谱仪以多个CCD作为光电探测器,以FPGA作为控制核心产生各种控制时序,利用DSP进行光谱数据处理并实现与PC机的USB通信。概述了整个系统的构成,给出了光谱采集的光学平台设计,研究了在DSP和FPGA控制下光谱数据的采集和处理过程。为了避免测量时各个通道光谱数据的相互串扰并控制光谱峰值的随机漂移,除采用传统的滤波电路和电源稳压技术之外,提出了利用FPGA内部编程的方法来解决IC芯片内部电容效应的新技术。光谱测试结果表明,该系统具有良好的长期稳定性、较大的信号动态范围和较高的信噪比,适合于各种场合的光谱及相关参数测量。     

石英晶体微天平气敏传感器阵列测量系统

为克服现有单气敏传感器测量系统非自动识别气体种类和浓度的缺陷,采用一种基于以太网传输协议的32通道石英晶体微天平(QCM)测量系统。该系统由QCM气敏传感器阵列起振模块和高精度频率计数卡组成。起振模块产生32路石英晶体频率信号;高精度频率计数卡通过FPGA内部计数器直接采样频率信号,通过以太网高速传输到上位机进行数据存储、数据处理及信号波形显示。测试结果表明:系统可以实现实时、多通道、高速、高精度采集和发送数据。     

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.     

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。     

基于DSP和FPGA非圆齿轮测量仪数据采集系统的设计

用极坐标法测量原理对非圆齿轮进行高效率、连续自动跟踪测量.设计了基于DSP和FPGA的非圆齿轮测量仪的数据采集系统,系统要求采集2路光栅信号、1路模拟信号,以位置模式控制电机的运动,采用串口通讯的方式和计算机进行通讯.采用DSP+FPGA结构的信号处理系统显示出其优越性.     

基于FPGA的高速实时数据采集处理系统

介绍了具有多路数据采集、长线传输及实时监测处理等特点的存储测试系统。系统数据采集部分采用FPGA作为主控单元,结合外围控制电路将采集的模拟信号通过RS-485总线长线传输至高速读数装置,再由高速读数装置将数据通过USB控制器传送至PC机,并对其进行实时监测和分析处理。采用该方法设计的采集系统能有效完成多路数据采集及远距离传输的任务,且成功地用于某装置的输出信号检测。     

压电式六维加速度传感器实时信号处理系统

为了实现基于9-SPS冗余并联机构的压电式六维加速度传感器的实时测量,研究并设计了一种基于FPGA和DSP的实时信号处理系统.该系统以FPGA为控制器对各种外设进行控制,以DSP实现加速度解算算法.该系统对9通道电荷放大器进行智能控制并对其输出信号同步采样,显示和存储计算得到的被测对象六维加速度信息.经过验证,该实时信号处理系统在传感器工作频率范围内能够满足实时性要求,而且操作简单,使用方便,具有良好的人机交互界面.     

基于FPGA的高速压电板形仪信号采集与处理系统设计

研究了一种基于FPGA的高速压电板形仪信号采集与无线传输系统,利用模拟多路开关和高速A/D转换器实现多路模拟信号的实时采集,用FPGA实现多路开关和A/D转换器的控制时序,并在FPGA内部实现数据的缓存和实时处理,最后通过无线发射送到接收端获得各个传感器信息。实验研究表明:该系统的信号采集与处理速度能够满足最高转速为2 400 r/min、10个板形检测点的高速压电板形仪信号采集与无线传输系统需求,目前该信号采集系统已经在某型号板形仪中进行联合调试,运行效果良好。     

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SOPC的多通道动态脑电采集系统

针对脑电采集设备具有便携性、实时性、数据量大的实际需求,本文提出一种基于SOPC的多通道动态脑电信号的采集系统设计方案.由电极采集到的多通道脑电信号经过预处理和模/数转换,再经SOPC系统实现数据的处理、存储和传输.该SOPC系统是在ALTERA公司的FPGA中集成NiosII软核,使用MATLAB、DSP Builder工具设计生成多通道数字信号处理器模块,并与其他外围器件集成,取代了传统的MCU+DSP的模式,更加集成和易于扩展.     

3D-MEMS加速度计性能试验研究

研究了一种新型三维MEMS加速度计的性能特点和工作原理.针对加速度计的输出接口特点,设计了基于数字信号处理(DSP)芯片的数据采集系统,实现对加速度计信号的高速实时采集.利用多通道缓存串行口MCBSP实现SPI总线方式的数据采集,并采用2个DMA控制器实现了数据的实时传输和存储.基于设计的DSP数据采集系统,对采集的数据进行了处理,分析了加速度计在一定温度下的偏值稳定性和输出重复性,评估了加速度计的性能.     

基于数字锁相环的FPGA多通道频率测量系统设计

针对传统频率测量电路复杂、采集速度较慢的问题,基于FPGA(现场可编程逻辑门阵列),采用全数字锁相环对待测量信号进行倍频,辅以自适应时钟模块、计数模块和串口接收发送模块,设计了多通道频率测量系统,从而达到精简电路并实现对多路待测信号的快速精准测量。实验结果表明,对于100 Hz~10 MHz频率的稳定信号,测量时间仅为100 ms,与标准频率计相比,相对误差<0.5 ppm(1 ppm=10-6)。可用于多路频率信号的实时采集测量。     

基于FPGA和DS18B20的多路温度测量系统

介绍基于FPGA和DS18B20数字温度传感器的多路温度测量系统。以FPGA为开发平台,利用单总线数字温度传感器DS18B20测量并暂存各路温度值,通过FPGA实现多路温度值的采集和驱动具有良好用户界面的液晶显示模块（LCM）实时显示测量的各路温度值。该方案具有可方便实现多路温度测量、软件编程灵活、硬件控制电路可重构、可靠性高、测温精度高、应用面广等特点。实验结果表明该系统控制性能优越,程序执行时间短,运行速度快。     

HIT／DLR灵巧手传感器系统

介绍了HIT／DLR多指灵巧手的传感器系统,基于DSP,FPGA及A／D转换芯片等,实现了手指传感器信息的数字化采集和传输,提高了传感器的信号质量及系统可靠性。在灵巧手的传感器系统中,着重介绍了指尖六维力／力矩传感器、关节位置传感器、关节力矩传感器及触觉传感器等。     

贴片机运动控制系统的硬件设计

针对贴片机发展的高性能运动控制要求,设计了一种基于“DSP＋FPGA”结构的运动控制系统.系统采用DSP为核心控制芯片,完成系统的多轴协调运动及插补功能,实现高性能运动控制算法.通过光电编码器反馈信号构成系统的位置闭环控制,采用FPGA扩展外部编码器处理模块,对编码器信号进行处理.最后搭建伺服电机运动实验平台对控制系统性能进行验证.经实验验证,该控制系统具有较高的柔性及实时性,适用于高速高精度的贴装运动控制系统.     

基于Camera Link标准的DSP＋FPGA高速实时数字图像处理系统设计

针对数字图像处理系统数据量大、实时性高、体积小的要求,介绍了一种基于DSP（TMS320C6416）和FPGA（EP2C70）的高速实时数字图像处理系统,阐述了该系统的设计思路、硬件结构、工作原理,并详细描述了该系统的Camera Link硬件接口电路模块、FPGA数据采集和逻辑控制模块、DSP图像处理模块。该系统已经成功应用到实际项目中、图像采集效果满足设计要求。