USB多路数据采集器

针对目前大多数采集系统无法实现多通道高分辨率采样及携带不方便等情况,提出了一种基于USB的多路数据采集系统的设计方法。系统利用ARM+FPGA+AD7656的系统组合实现16路通道同步信号采样,FPGA用于实现对A/D转换的逻辑控制,通过ARM7处理器对A/D转换数据进行处理,再由USB接口与计算机进行数据通信。测试结果表明,基于FPGA与ARM的多通道数据采集系统结构简单、控制方便、设计成本较低,能够准确快速地对16路信号同时进行采集。     

基于FPGA+DSP的USB高速数据采集系统设计与实现

为了满足高速数据采集系统的实时性、高速性和结构小型化要求,设计完成了基于FPGA+DSP+USB控制器架构的嵌入式数据采集与处理系统.利用FPGA实现多通道高速数据采集,利用DSP完成对已采集数据的处理.系统采用高速USB2.0控制器完成对数据的高速传输.实验表明,该系统采样速率最高可达10 MSPS,并具有较高的实时性与稳定性.     

基于FPGA高速信号采集的多角度动态光散射法纳米粒径测量

根据动态光散射装置测量纳米粒径原理,开发了一套基于现场可编程门阵列(FPGA)的纳米粒径测量系统。该系统通过光电倍增管(PMT)输出光子脉冲信号,利用FPGA实现高速脉冲采集及自相关运算,采用双脉冲计数器实现高精度可控的连续计数,并实现DDR3异步存储以及USB通信交互等接口功能。自研板卡既可实现自相关函数实时采集运算,又可无丢失地保存海量原始数据信号。采用该系统对200nm聚苯乙烯颗粒进行了测量,分析了不同采样时间及延迟时间等参数对粒径测量结果的影响。实验结果表明:自研FPGA采集板卡测量重复性为1.2%,具有很好的稳定性和重复性。     

FPGA可重构仪器USB通信接口的设计与实现

通过传统设计方法开发USB通信接口实现FPGA与上位机之间的数据传输,需要开发人员熟练掌握USB协议、驱动程序编程以及固件程序编程等多方面的内容,开发难度较大.基于FPGA可重构仪器数据传输的需要,通过对FT245BL芯片工作原理的分析,设计并开发了基于FT245BL的USB通信接口及上位机应用程序,实现了数据传输的功能.相比传统设计方法,采用该设计方案可简化开发过程,从而降低开发难度、加快开发进程.经测试验证,该通信接口在数据传输过程中迅速、准确,对实现FPGA与计算机间的数据传输具有较强的通用性和实用性.     

基于NIOSⅡ的高分辨率图像采集系统设计

介绍了一种基于NIOSⅡ的高分辨率图像采集系统的设计.系统以NIOSⅡ软核处理器为主控制器,配合高像素CMOS图像传感器、大容量SDRAM、高速DAC器件,实现高速高分辨率数字图像采集与实时显示.详细阐述了将Bayer图像转化为RGB图像的算法原理及其FPGA硬件实现,同时还给出了系统中其他各模块的FPGA硬件实现及其时序仿真图.系统提供了灵活的图像数据传输接口,可满足大多数工业应用.     

串行通信测试系统研究与设计

在工业现场中,底层设备常使用RS232、RS422和RS485等接口进行通信,而上位计算机常使用USB接口进行通信。为方便计算机与底层设备之间的通信,设计出一种用于串行通信的系统,能够将USB接口数据和串口数据进行转换,并介绍系统的总体架构、软硬件设计方案,通过VHDL语言设计实现基于FPGA的总线控制器功能。最后,通过Lab VIEW测试程序验证串行通信测试系统的功能。     

一种通道可扩展的堆叠式数据采集系统设计

针对武器装备测试过程中对振动、冲击、压力等多路信号的采集需求,设计一种通道可任意扩展的堆叠式微型数据采集系统。采用FPGA作为核心控制器,将系统功能划分为基础控制模块和数据采集模块,通过在基础模块上叠加数据采集模块的方法实现对采集通道数量的扩展。数据采集模块内置程控信号调理电路和采集电路,采集数据编帧后通过M-LVDS多点互联总线传输到控制模块中。系统由控制模块管理采集模块,并通过USB电缆将数据上传到计算机进行波形分析。经测试,该仪器能按需求灵活扩展通道数量,单通道采样率最高可达500kS/s,具有微型化、抗冲击等突出特点。     

某型导弹飞行数据与指令检测系统设计

设计的导弹飞行数据与指令检测系统通过实时记录导弹的飞行数据和在线检测控制导弹飞行的指令信号,能够及时判定导弹发控系统的工作状态,并在导弹发射后为评估操作手的训练成绩和分析导弹故障提供科学依据。检测系统采用基于FPGA的SOPC技术和DSP视频采集技术进行数据和视频采集,并通过USB总线将采集的导弹飞行数据与指令信号传输到上位机,在上位机上利用LabVIEW软件设计人机交互系统实现记录数据的回放和指令信号的检测。通过测试试用和实弹打靶应用,该系统采集数据准确,能够实现导弹飞行数据的实时记录和发控指令信号的在线检测,效果良好,具有较大军事应用价值。     

高分辨同步数据采集处理系统设计

设计了一种Delta-Sigma技术的24位高分辨率同步数据采集系统.该系统具有2个差分模拟输入通道,并具备扩展到8个差分模拟输入通道的能力,具有高速、高分辨率、低功耗三种工作模式.板载DSP完成数据的缓冲,并通过RS232/USB2.0接口与上位机通信,接收上位机的控制命令,向上位机发送采样转换数据.VB6.0开发的Windows数据采集处理程序具备了诸如采样参数设定、波形和数据显示、滤波、信号参数测量和频谱分析等功能,构成了一个功能完备的24位分辨率的同步数据采集处理系统.     

基于FT245BM的数据采集系统设计

针对某模型弹遥测系统数据的采集,提出了基于FT245BM的数据采集系统设计.该系统以FPGA为控制芯片,FT245BM为USB接口的收发控制芯片,实现了FPGA和上位机的数据通信,从而达到了数据的采集、上传和监测.     

FPGA[A1]在实时信号采集系统中的应用

介绍了实时动态信号采集系统,并对各个构成模块进行了阐述。分析了数据输入／输出模块,数据处理模块以及数据通讯模块。着重阐述了FPGA模块,介绍了FPGA的原理与设计,和它在系统中所起的功能以及如何通过EZUSB对FPGA进行配置等技术细节。     

基于FPGA的中频采集系统设计

为了实现中频调制信号的分析,根据软件无线电的设计思想,设计实现了基于FPGA的中频采集系统.系统以FPGA器件CycloneⅡEP2C35F67218作为核心处理芯片,利用单片FPGA实现了高速数据流的数据缓存、高速数据存储以及总线数据传输.实验表明,该中频采集系统性能稳定,操作简单,采集数据符合上层软件分析处理的要求,具有广阔的应用前景.     

千兆网高清双波段视频采集系统

为了实现对远距离目标的实时监控,并全面清晰的捕获目标细节特征,设计了以千兆以太网为数据传输通路,通过FPGA进行采集分辨力切换,同时具有可见及近红外波段独立自动对焦功能的双波段高清视频采集系统。根据监控模式要求,系统将可见光、近红外探测器采集的视频数据,通过FPGA设置为指定分辨力的视频信号,通过千兆网将图像数据传入控制计算机,并由控制计算机进行图像显示与存储、自动对焦等操作。实验表明:系统能够根据监控要求,灵活的进行视频采集分辨力的切换及两路视频的自动对焦,最终实现了在两个波段下通过千兆网对远程目标视频的实时显示和高清存储。     

USB2.0的激光光绘机接口系统设计

针对激光光绘机数据传输系统在PCI总线传输模式下难以维护与升级的缺陷,提出了一种新的基于USB2.0协议的激光光绘机接口技术.该技术充分利用了USB2.0高速的数据传输特性,将高速FPGA器件与USB控制芯片CY7C68013有机的结合,使激光光绘系统的使用更灵活、更方便,并有效地降低了设备的成本.介绍了系统的工作原理、硬件设计和相应的软件实现,并通过实验测量分析,证实该技术将完全能够取代PCI总线在激光光绘机接口系统中的应用.     

基于虚拟仪器的高准确度同步采集系统

针对工业生产、医疗以及科学研究过程中多路微弱信号检测的需求,采用FPGA并行控制实现16通道的同步采集,使用大动态范围的24位模数转换芯片和低噪声模拟调理电路获得较高的信噪比,USB高速接口的设计解决大量数据实时传输的问题,基于LabVIEW的上位机软件实现多通道数据的同步采集、传输、处理和存储。高精度硬件和虚拟仪器平台的结合,能够快速搭建检测系统,并且方便对仪器进行维护、扩展和升级。     

基于FPGA的光纤传感解调数据处理系统

为解决目前光纤传感测试领域存在的组网测试采集量大的问题,设计并实现了一种基于FPGA的大数据量实时处理系统,详细介绍了系统的硬件构架和关键模块设计,重点描述了FPGA通过寻峰模块和交叉读写缓存模块实现大数据量的实时处理方法。在FPGA中加入寻峰模块,从大量光谱数据中选取有效数据,减少传输的数据量,并通过交叉读写缓存保证数据传输的连续性,将筛选后的有效数据发送至上位机。通过实验对该系统的实际应用性能进行验证,结果表明该系统能够有效满足基于光谱采集的多通道光纤传感解调数据处理要求。     

基于FPGA可调谐半导体激光气体检测电路设计及应用

可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)具有高分辨率和高灵敏度等特性,目前广泛应用于痕量气体检测,便携式和可在线调试是其发展的趋势。由于FPGA具有速度快,体积小,结构简单,抗干扰能力强,可在线调试和并行等方面的明显优势,TDLAS痕量气体检测系统结合FPGA技术具有良好的应用前景。本文主要研究信号产生、采集的FPGA实现。由开放光路的连续观测实验可知,信号产生精度高、频率可高达10 kHz而不失真,信号采集精度高,可靠稳定,优化传统的TDLAS痕量气体检测系统,表明信号产生、采集的FPGA实现可行,为TDLAS痕量气体检测系统基于FPGA的实现奠定基础。     

基于FPGA+ARM+WIFI的炸药冲击波超压采集系统设计

针对冲击波超压测试中的通用测试系统布设繁杂、存储测试系统状态无法监测和难以远程控制等问题,设计了基于FPGA、ARM和WIFI的冲击波超压采集系统,实现了对测试装置远程控制和系统工作状态的监测,省去了繁琐的布线。测试数据通过无线WIFI传送到上位机进行处理、显示。为了防止数据丢失,设计了USB接口用于数据的有线读取。多次靶场实爆试验表明:系统稳定、无线通信可靠;给出了某当量炸药的冲击波超压曲线。     

基于FPGA的高分辨率图像处理硬件设计

嵌入式高分辨率图像处理系统以FPGA作为核心处理器件,根据系统的要求在片外设计了LVDS接口的高分辨率相机图像采集电路、LVDS接口的平板液晶驱动电路。基于SDRAM和SRAM两种片外存储器设计了系统的图像缓存部分,缓存框架采用乒乓缓存的形式,两组缓存交替存储图像。此外还设计了触摸屏、SD卡、相机控制等接口。     

FPGA图像采集系统研究与设计

设计了一种基于FPGA与DDR2SDRAM的图像采集显示系统,该系统采用Xilinx公司Spartan-6系列的FPGA作为主控芯片,利用高带宽数据、大容量的DDR2SDRAM存储器实时地对CMOS数字图像传感器OV7670图像数据进行缓存,最后图像数据通过TFT LCD液晶显示屏实时显示出来.实验结果表明,设计并实现的图像采集系统不仅运行稳定,而且图像显示效果较好.