数字示波表中的数据采集设计及插值算法

设计了一个基于CPLD的高速数据采集系统.该系统采用高速A/D转换器、双片高速FIFO芯片,实现了数字示波表中信号的不间断采样和存储,利用测频,分频技术生成FIFO的写入时钟,完成了冗余数据的滤除.并对数字示波表的波形重建技术进行了详细分析,通过仿真比较了线性插值和正弦插值算法对不同波形的恢复效果.     

基于FPGA的数字存储示波表

介绍了一种基于FPGA的数字存储示波表的设计原理与实现,它涵盖数字存储示波器和数字万用表2种常用的仪器仪表,以高速数据采集术为基础,以FPGA为控制核心,以PXI总线接口完成数据传输,最终实现示波器以及万用表等功能。该示波表由预处理电路,A/D转换电路,SDRAM,FPGA,PXI接口芯片等组成。实际测试表明,该示波表工作稳定,性能良好。     

基于ARM的数字存储示波器设计

研究基于ARM的数字存储示波器的硬件系统设计和软件系统设计.以LPC 2290微控制器为硬件核心,以多任务实时操作系统μC/OS-Ⅱ为软件平台,构建一个完整的嵌入式系统作为数字存储示波器的解决方案.利用精密时钟发生器、高速AD和高速FIFO,借助ARM强大的数据处理能力对输入信号采样数据进行数据处理和波形重建,保证本数字存储示波器具有良好的性能.     

高速视频系统中一种异步FIFO缓存设计

在数字电视系统中,为了满足系统对高速数据的采集的缓存需求,通过研究FIFO的工作原理,利用FPGA和SDRAM设计了一种高速大容量的异步FIFO.介绍了SDRAM的存储结构及操作方法,阐述了基于SDRAM控制器的异步FIFO的设计方法,结合实际,完成了在数字电视系统中基于FPGA和SDRAM的大容量异步FIFO的设计与实现,有效的解决了数字电视系统中对高速视频处理时的海量缓存问题.     

一种应用于光谱测量的高性能光电NMOS阵列探测器的驱动与采集

介绍光电NMOS阵列探测器S3901-1024在光谱测量应用中的特点,详细分析了探测器的结构,对器件的驱动进行了分析和设计,采用了CPLD技术,设计的时序信号满足了器件的驱动逻辑,并给出仿真和实测波形.采用高速的14位AD对模拟量进行数字化转换,通过USB2.0控制芯片CY7C68013A内部的FIFO实现数据与上层计算机的高速块传输.最后给出了测量结果表明,数据稳定可靠.     

高速数据的跨时钟域处理方法及验证

为了解决高速相机数据采集和处理速率的不匹配问题,利用现场可编程逻辑门阵列内部存储资源,研究了高速、大容量异步FIFO的工作原理,提出了异步FIFO工作中的亚稳态和空/满标识问题,采用Verilog HDL编写时序代码和QuartusII工具宏模块定制两种方法实现异步FIFO.研究结果表明:当写入时钟为82 MHz,异步FIFO可实现的读出时钟为50 MHz,实现了高速数据采集和传输系统的跨时钟域处理.     

一种基于分段存储的三维映射方法

三维波形映射技术提高了数字示波器的波形捕获率,但死区时间仍然广泛存在。提出了一种"分段存储集中映射"三维成像方法。根据时基将高速大容量动态存储器(DDR3 SDRAM)分成多段存储区域,连续存储多幅具有相同触发条件的波形,将DDR3 SDRAM中的多幅波形集中映射。基于双口RAM的快速波形映射技术和多路并行映射技术大大缩短了映射时间,在保证高波形捕获率的同时实现了数据的海量存储,使整个DDR3 SDRAM存储的波形时间范围内实现了无缝采集。通过建立数学模型证明了该系统能在更短时间内捕获到异常波形,双脉冲测试法测出该系统的最高捕获率为6 250 000 wfms/s,经过分析得出系统死区时间比为43.86%。     

雷击专用数字存储示波器的研究与设计

通用数字存储示波器造价昂贵,设计复杂,多用于高速采集和分析有规律的周期波形.针对雷击发生的随机性,雷击电流波形属于瞬态波形,设计了专用数字存储示波器.采用时间交叉并行同步采样技术,提出了一种用带低速A/D转换器的单片机实现高速采样的新思路.详细分析了硬件电路组成,并研究了工作原理,就提高采样速率这一数字存储示波器的关键技术瓶颈展开了有益的讨论.该电路设计全部使用常规廉价的器件,成本低,性能高,满足雷击电流波形采集要求.     

数字示波表自适应幅度控制算法的研究与实现

对便携式数字示波表中A/D转换前的模拟通道进行了研究,提出了模拟通道自适应幅度控制算法,可完成信号的大幅度变化和宽的频率范围内的自动测试功能.给出了信号放大与衰减方案,以及相应的控制实现方法.控制电路采用复杂可编程逻辑器件和单片机构成,减小了系统规模.     

高速动态图形显示技术在数字示波器中的应用

本文主要介绍了动态波形分区处理和多屏叠加技术、微程序控制技术,并通过运用这两种技术,在数字示波器中实现高速动态图形显示。     

先进先出(FIF0)存储器技术在高速数据采集中的应用

本文作者介绍了先进先出 (FIF0 )存储器作为数据高速缓冲器在高速数据采集电路中的应用 ,并给出了以 51系列单片机作为控制器的应用电路。这种技术不仅满足了高速数据采集电路中数据高速存储的需要 ,也由于电路的简化使得高速数据采集电路的可靠性得到提高     

四轴运动控制插补算法的改进及仿真

为了解决传统四轴运动控制中插补算法对大段的运动轨迹数据的高精度、高速处理,在传统插补算法的基础上,提出了一种对四轴运动控制的改进算法,利用高速数据处理中二次插补的模式,对粗插补采用改进的时间分割算法,精插补采用数值积分法.研究结果表明：利用这种模式将大段数据进行数据分段,在分段后经过精插补环节转换为电机脉冲并输出.通过对输出脉冲波形的仿真,验证了电机输出脉冲最高速度可以达到4M/s.     

基于TMS320F2812的多轴运动控制系统研究

为了增强运动控制系统的通用性和可移植性,实现速度、位置、转矩的精确控制,采用TMS320F2812作为控制板核心处理器,结合点胶应用,构建一套三轴自动化点胶运动控制系统.利用空间坐标变换的方法,把三维空间轨迹转化成二维平面轨迹,然后采用数据采样插补算法对平面圆弧进行插补计算,最后进行逆变换把结果转化到空间对应的进给数据.仿真和实际运行结果表明,该系统工作稳定,插补精确度高,满足工业要求.     

高速异步FIFO的实现

采用一种新颖的异步FIFO设计方案,解决FPGA多时钟系统中不同时钟域传输数据的问题。该FIFO实现方案比传统方式简单,工作速度频率高,如设计采用了Verilog HDL硬件语言描述还具有良好的移植性。     

远动信号频率的测量方法与实现研究

提出利用采集卡采集的数据对远动通道中的信号进行频率测量的方法,实现了对远动信号的时域波形、信号电平及信号频率的全面监控。介绍了采用基于过零点检测的线性插值法来估算远动信号频率。运用直方图对估算结果进行处理,以确定信道中的信号频率。通过对实际信号的测量证明该方法计算简单、跟踪速度快,并具有较高的精度,有效地满足了远动信号监控的需要。     

DSP与PC机的高速数据传输接口设计与实现

以高性能的EZ-USB FX2单片机CY7C68013作为USB接口,实现DSP芯片TMS320F2812与PC之间的数据高速传输.介绍了系统硬件结构,阐述了CY7C68013工作在SLAVE FIFO模式固件程序的设计流程,最后介绍了一个基于EZ-USB FX2单片机进行高速数据传输的应用系统.     

获得转速脉冲触发阈值的精确时标研究

提出了一种基于脉冲沿准确估计的阈值时标精确插值新方法.在LabVIEW平台下,用模拟变速随机脉冲信号和实测转子试验台的光电转速脉冲对该算法进行了测试,证明该方法能有效消除阈值对误差的影响,能在较低采样率下实现阈值时标的精确插值.本方法比传统的线性插值方法具有更高的精度,在提高转转速计算精度上具有重要应用价值和现实意义.     

FIFO在双微机通信系统中的应用

提出了一种新型的应用于高速数据采集系统的双微机通信方法,它充分利用ＦＩＦＯ 芯片的优越特性,在尽量少占用系统资源的情况下,实现了两微机间的快速数据交换     

DSP在加速度计测试中的应用

克服等精度测频法在提高频率测量精度时必需提高有源晶振频率的弊端,设计了一种基于DSP技术的频率测量仪.采用DSP锁相环技术(PLL),将外部输入时钟频率提高5倍,作为时标信号;通过DSP片上高速定时器完成采样速率设定功能;利用外部CPLD构成两个32位高速计数器和计数器开闭控制电路.克服了等精度测量法测量频率的难点,有效地解决了加速度计测量中频率测量的关键问题.使频率测量精度达到10-8,经实际使用,效果良好.     

USB2.0通讯技术在分光光度计上的应用

介绍了USB2.0通讯技术在紫外-可见分光光度计上的应用.通过USB2.0,紫外-可见分光光度计与上位机的数据传输速率比基于传统RS232的传输速率有很大提高.实际应用表明,采用USB2.0设计的数据传输方式具有速度快、实时性好的特点,减少了分光光度计与上位机之间因数据传输而需要等待的时间,从而提高了整机的性能.