基于USB2.0的高速数据采集系统

在数据采集领域,基于FPGA和USB2.0的数据采集系统具有速度快、容易扩展等特点,因其具有的即插即用的功能,使它能适合更广泛的应用场合。在数据采集与传输控制电路设计部分,给出了该模块的内部结构设计详图,详细论述了FPGA内部各个功能电路的设计思路和具体实现过程。     

用于纳米通道单分子检测的数据采集系统的设计与实现[BT)]

针对纳米通道单分子检测系统的信号特点和对数据采集的采样精度、采样速率及实时性等要求,设计并实现了基于FPGA和USB2.0接口的数据采集系统;该系统以FPGA作为控制核心,包括数据采集模块、电压输出模块和USB接口电路模块;通过USB2.0接口与计算机连接,实现数据的实时采样和参数的在线配置;此外本系统还采取了低噪声设计;经过相关试验表明,该系统引入的噪声在1 mV内,能够稳定进行数据采集,且采集信号与电压输出信号同步传输,证明该系统能够满足纳米通道单分子检测系统对数据采集的要求.     

电容电阻双模态成像系统硬件设计

为了降低电容电阻双模态成像系统硬件电路设计的复杂度,实现硬件电路模块设计的可重用性;在详细分析系统硬件功能的基础上,将电容电阻双模态系统分解成信号激励单元、信号检测放大处理单元、数据采集传输单元,模拟解调等模块;利用模块化设计思想构建了以DSP和FPGA为核心的电容电阻双模态成像硬件系统原型,该系统结构紧凑,容易操作;试验结果表明该系统有稳定性好,抗干扰性强等优点,模块化设计方法在电容电阻双模态成像系统硬件电路设计中具有优势.     

一种隔离型数据采集系统的设计与实现

介绍了一种低噪声的隔离型数据采集系统的设计方法,该方法可使电路的信噪比大幅提高。系统采用FPGA为控制芯片,以LAN为接口实现FPGA和主机之间的数据通信。应用数字隔离技术,通过软、硬件的结合,实现了对模拟信号的数据采集功能,并介绍了该系统的结构和硬件关键电路模块,详述了数字隔离在数据采集系统中的作用和意义,分析了软件工作流程。结果表明,该系统实现了电力参数的采集和LAN通信,具有高精度、高可靠性和抗干扰能力强等优点。     

基于△-∑技术和FPGA的数据采集系统

为了改善传统数据采集系统运算能力差、分辨率低、可靠性低等缺点,结合△-∑技术和FPGA,设计了一种多通道、高分辨率、宽动态范围的新型数据采集系统.提出了一种由△-∑A/D转换芯片、高性能FPGA和DSP组成的数据采集系统方案及其硬件电路实现方法.系统利用A/D器件对信号进行滤波、放大、差分转换和模数转换,利用FPGA设计内部模块和时钟信号进行电路控制及实现数据缓存、数据传递等功能,由高速DSP芯片核心控制,对采样数据进行实时处理.系统能实现24位高分辨率、宽动态范围的信号数据采集与高速实时处理,可用于电压、电流、温度等参量的采集系统中.     

基于Δ-Σ技术和FPGA的数据采集系统

为了改善传统数据采集系统运算能力差、分辨率低、可靠性低等缺点,结合Δ-Σ技术和FPGA,设计了一种多通道、高分辨率、宽动态范围的新型数据采集系统。提出了一种由Δ-ΣA/D转换芯片、高性能FPGA和DSP组成的数据采集系统方案及其硬件电路实现方法。系统利用A/D器件对信号进行滤波、放大、差分转换和模数转换,利用FPGA设计内部模块和时钟信号进行电路控制及实现数据缓存、数据传递等功能,由高速DSP芯片核心控制,对采样数据进行实时处理。系统能实现24位高分辨率、宽动态范围的信号数据采集与高速实时处理,可用于电压、电流、温度等参量的采集系统中。     

基于Smart Fusion的小型无人机数据采集与处理系统的设计

针对小型无人机对航电系统的重量、体积、功耗的高要求,提出了一种采用新型芯片SmartFusion设计的小型无人机数据采集与处理系统。新型芯片由微控制器子系统(MSS)、可编程模拟部分和ProASIC FPGA组成。采用硬件描述语言(VHDL)完成总线控制器电路的IP设计,实现了数据采集与处理系统的高度集成性,给出电路设计原理图。多次飞行结果表明,各模块设计合理,系统运行稳定。该方案符合系统小型化、高精度、数字化发展趋势,具有很好的应用前景。     

基于FPGA的多路信号智能集成测控系统设计

设计了一种基于FPGA的多路信号智能集成测控系统电路,其系统电路采用模块化设计,包括电源模块、多通道模块、信号隔离模块、ADC模块、FPGA主控模块、通信模块和电平转换模块等。所设计的电路将多路信号检测系统和多路信号控制系统集成在一起,解决了一些需要检测和控制联合应用的案例,且设备操作简单,系统应用广泛,尤其适合于汽车信号控制及检测等情形。通过对该电路进行仿真和实际电路的测试,达到了对多路信号智能检测和控制的目的。     

基于FPGA的远程光通讯数据采集系统设计

为了克服现场数据采集远程传输问题,提出了一种基于FPGA的远程光通讯数据采集系统,实现了远程传输现场采集数据.该系统采用了ADC+FPGA+光通讯模块的实现方案,在对系统总体设计进行阐述的基础上,描述了各个主要电路的设计方法.     

SoCFPGA在声波测井仪器中的软硬件协同设计

针对新型高温声波测井仪器对内部电路集成度和低功耗的苛刻要求,通过采用 SoC FPGA芯片设计数据采集和处理电路来提高电路集成度,同时采用软硬件协同设计方法,充分发挥软硬件资源优势,在满足速度要求的前提下最大限度降低功耗.设计中首先对SoC FPGA系统的功能模块特性进行了分析,然后对部分模块的资源占用和处理时间进行了平衡优化设计,最后结合器件特点进行了低功耗优化设计.     

基于FPGA的煤矿突水监测系统数据采集系统的设计

针对现有的煤矿突水监测系统数据采集系统存在信号采集和数据处理速度较慢、采集数据精度较低的问题,介绍了一种基于FPGA的煤矿突水监测系统数据采集系统的硬件和软件设计方法。该数据采集系统可实现8通道模拟信号的切换、4种电压范围的AD转换及采集数据的数字滤波,具有信号采集和数据处理速度快、精度高,硬件电路设计简单、调试方便,抗干扰能力强的特点。     

虚拟红外成像器件的模拟输出电路设计

虚拟红外成像器件是能输出红外图像数据源的器件,在调试图像采集系统的硬件和软件时能替代非制冷红外焦平面阵列。虚拟成像器件的输出具有很好的线性度和精度,可作为图像采集电路的标定器件。文设计了虚拟红外成像器件的模拟输出电路,根据UL03401性能参数,设计了信号调理电路,通过在FPGA上使用ROM中查表方式校正模拟端口输出误差,在实际应用中表现了良好的精确性。     

基于FPGA 的高速数据采集系统设计

为了实现高速、连续采样的数据采集系统,介绍了一种基于FPGA 的高速数据采 集系统的构成及技术实现。采用FPGA 作为主控制器,USB2. 0 协议标准传输数据,设计了数 据采集系统的硬件电路,包括模拟信号滤波整形电路,高速AD 接口电路,USB 接口电路等, 实现了对数据的高速连续采集。设计了系统应用软件,包括数据采集板的FPGA 程序和USB 固件程序,上位机应用软件等。实验测试结果表明,系统结构灵活,性价比高,抗干扰能力 强,各项指标均已达到了设计时的要求,具有广泛的实用性。     

基于ADS1274的多通道地震仪采集板的设计

介绍了一种基于ADS1274的多通道地震仪采集板。该采集板包含FPGA主控电路、模数和数模转换器、前端调理电路以及模拟开关。考虑到实际野外施工条件恶劣,基于此,设计了一种高性能、可扩展而且数据传输稳定的采集电路,其自检时信噪比可达110dB以上,实际板级数传速率可达16Mbps,具有较强的实用性和可操作性。     

基于双备份多路数据采集存储系统的设计与实践

给出了基于双备份存储器的数据采集存储系统的电路设计和控制逻辑设计。在介绍多通道异步时分数据采集电路的同时,详细地介绍了采用FPGA实现采集控制逻辑的方法,实现了对数据的帧结构在线可编程,也给出了控制逻辑及控制流程。实践证明,该设计实现了对23路模拟信号的高精度采集、存储,满足了工程实际需求。     

具备HART主站功能的模拟量采集模块设计

设计基于CPU+FPGA架构的具备快速HART主站功能的多通道模拟量采集模块;采集模块的CPU与FPGA通过PCIe总线通信;FPGA通过隔离的SPI总线控制8路模拟量采集通道,并与两路协议转换芯片通信;单个协议转换芯片实现一路SPI与四路UART的转换,与四路HART MODEM通过UART接口通信;HART信号通道与模拟量采集通道一一对应,HART信号通过耦合模块与模拟量信号在滤波模块和保护电路之间叠加;模拟量输入信号,经过通道保护电路和滤波模块后到达模拟量转换模块,进行模数转换;通过使用FPGA和协议转换芯片,实现了8个模拟量采集通道的并行采集处理,实现了HART通道串行通信的并行工作;在CPU中运行两个独立线程,各自负责一片协议转换芯片下的四路HART通信,四路HART通信以循环发送和循环接收的方式工作;并行工作的方式提高了模拟量采集的速率,减少了HART通信的等待时间,提高了HART通信的效率;模块通道之间相互隔离,降低了通道间故障相互影响的概率,提高了模块的可靠性;模块支持4~20mA电流信号和±5V、±10V电压信号采集,采集精度0.1%,电流采样电阻250欧姆,通道间隔离电压可达1000VDC。     

基于FPGA的小型星载非制冷红外成像系统设计与实现

根据内编队重力场卫星红外成像工作环境的温度要求,选取了非制冷长波红外焦平面阵列探测器——UL03162,并在此基础上进行了系统的软硬件设计。硬件电路采用了模拟电路和数字电路分离设计方案,以减小电路噪声对红外图像的影响。在系统实现上,以内嵌MircoBlaze微处理器FPGA为主处理器,通过编程实现了图像数据的获取、处理和输出以及整个系统各模块的综合管理,提高了系统的集成度和稳定性。     

基于FPGA的高速多通道数据采集系统设计

介绍一种基于FPGA的数据采集系统的设计,以CycloneⅡ系列的EP2C35F484芯片为主控单元,配合模数转换芯片ADS7825和USB传输控制芯片CY7C68013,并结合外围电路实现了采集系统。基于QuartusⅡ9.0平台,实现了对ADS7825芯片和CY7C68013芯片的控制与通信,并采用Verilog硬件描述语言,实现了系统的仿真,给出了系统核心模块的时序仿真波形图。经测试,系统实现了对多路模拟信号的采集,具有良好的稳定性、快速性。     

基于IEEE-1394总线的高速数据采集系统设计

为了实现数据采集系统实时性、通用化、小型化设计,该文提出了一种基于IEEE-1394总线的高速数据采集系统设计和实现方案。硬件架构上,系统采用IEEE-1394总线专用芯片,实现了数据高速率、高可靠性传输;采用FPGA＋DSP的数据处理架构,将数据采集与算法处理分开独立运行;采用FPGA静态局部重构技术,实现了不同子系统的功能配置;采用开关动态切换技术,实现了信号采集的灵活配置和小型化设计。软件架构上,系统采用模块化设计思路,实现了不同工作模式之间的切换。实验表明该系统具备很强的数据采集与解算能力。