VXI总线高速大容量数据采集模块

本文根据某舰空导弹自动测试系统的要求,设计了基于VXI总线的4通道高速数据采集模块.它以SDRAM为数据缓冲单元,用FPGA实现控制和与VXI总线的接口.控制程序采用自顶向下的模块化设计方法,用VHDL实现电路行为的描述.采用状态机(FSM)控制整个流程,实现了各路控制信号的可靠同步.针对SDRAM控制复杂的特点,设计了基于FPGA的SDRAM控制器.驱动程序和应用程序用LabWindows/CVI编写.测试结果表明,模块的采样频率可达200 MHz,有效位数为7.76位,达到了预期的指标.     

VXI总线高速大容量数据采集模块

根据某舰空导弹自动测试系统的要求,设计了基于VXI总线的4通道高速数据采集模块.它以同步动态随机存储器(SDRAM)为数据缓冲单元,用现场可编程门阵列(FPGA)实现控制和与VXI总线的接口.控制程序采用自顶向下的模块化设计方法,用VHDL实现电路行为的描述.采用状态机(FSM)控制整个流程,实现了各路控制信号的可靠同步.针对SDRAM控制复杂的特点,设计了基于FPGA的SDRAM控制器.驱动程序和应用程序用LabWindows/CVI写.测试结果表明,模块的采样频率可达200 Msps,有效位数为7.76位,达到了预期的指标.     

基于FPGA的高速数据采集系统的设计

FPGA可以在数据采集系统中取代单片机和DSP对数据采集过程进行控制。基于FPGA的数据采集系统具有时序快、组成方式灵活、易于修改的特点 ,适合于高速数据采集的场合。设计中采用了自顶向下的方法 ,将FPGA依据功能划分为几个模块 ,详细论述了各模块的设计方法和控制流程。系统可应用于电力远动监控 ,计算机仿真证实了其有效性     

基于LabVIEW远程校准系统的设计与实现

随着信息技术,特别是计算机网络技术的发展,传统的计量测试技术有了新的趋势:远程校准。介绍了当前远程校准技术的发展趋势,完成了远程校准系统的架构,并利用LabVIEW软件中的DataSocket技术、动态链接库技术、LabSQL技术等,设计了远程通信模块、数据采集、数据库读取及数据处理模块,实现了远程校准。并结合JJG617-1996数字温度指示调节仪检定规程,实现了数字温度指示仪的远程校准。     

基于FPGA的高速数据采集系统的设计

FPGA可以在数据采集系统中取代单片机和DSP对数据采集过程进行控制，基于FPGA的数据采集系统具有时序快，组成方式灵活，易于修改的特点，适合于高速数据采集的场合。设计中采用了自顶向下的方法，将FPGA依据功能划分为几个模块，详细论述了各模块的设计方法和控制流程，系统可应用于电力远动监控，计算机仿真证实了其有效性。     

FPGA在网络化数据采集系统中应用

文中提出利用FPGA来解决分布式网络化数据采集系统中现场数据采集和交换的问题,描述FPGA在现场采集模块中实现的功能结构,针对前端采集数据和后端网络报文数据不匹配的问题,给出用FIFO和流控窗口来解决的方法.可广泛应用于利用Internet进行远程实时的数据采集和监控系统中.     

基于FPGA的多路采集测试系统设计

针对在恶劣环境下对设备参数进行采集、测试的实际情况,本文介绍了基于FPGA的多路数据采集测试系统设计.系统采用FPGA作为整个系统的控制芯片,实现对USB单片机控制、数据传输的控制和DA信号发生器的控制等.该系统还可以实现4路422串行数据同时上传给主控芯片FPGA.系统能够完成数据的采集、存储以及测试存储设备的可靠性.该系统目前成功应用于某记录器数据采集和测试.     

基于FPGA的智能化电器改进设计

利用片上可编程系统设计方法,设计了基于FPGA的智能化电器.在综合分析智能化电器结构模块的基础上,设计了构成微机保护芯片的一系列IP模块,并充分利用NiosII软核处理器的宏功能模块,组合实现线路保护的系统芯片设计.在Altera公司的FPGA作硬件仿真和测试,验证了芯片设计的正确性.     

基于虚拟仪器技术的电能质量校准装置

研究了虚拟仪器技术在电能质量校准装置中的应用,介绍了该校准装置的功能原理、系统的硬件结构、测试软件的设计思想,以及应用LabVIEW软件的实现方法.该装置由任意波形发生器、功率放大器、数据采集系统、控制计算机及LabVIEW软件平台组成,通过软件控制产生标准的校准信号,并由数据采集系统监测输出信号的变化.该装置可用于校准和检定电能质量测试分析仪.实践证明,采用虚拟仪器技术开发的校准装置具有友好的用户界面、自动化程度高、便于操作、设备可靠、准确度高等特点.     

基于FPGA的简易数字信号传输性能分析仪

设计了一种基于FPGA的数字信号传输性能分析系统,实现对数字信号传输性能的分析.系统采用FPGA为数字信号发生模块和分析模块控制芯片,按键输入传送控制信号给FPGA,FPGA产生频率步进可调的m序列,并进行曼彻斯特编码,信号经过模拟传输信道后,再由信号分析模块FPGA通过快速同步检测算法对信号进行同步提取,在示波器上测得眼图眼幅度等信息,实现了数字信号传输性能测试的功能.该系统密闭封装,人机界面友好,非常便于操作演示.     

基于FPGA的像增强器信噪比测试仪控制系统设计

微光像增强器是夜视技术中的核心部件，信噪比是评价微光像增强器性能的重要参数之一。设计了一种基于FPGA的像增强器信噪比测试仪控制系统，包括信号采集模块、恒流驱动模块、主控模块、通信模块和电源模块等。系统以XC7K325T型FPGA为核心，完成ADC、DAC、串口通信等功能以及接口间逻辑设计，实现光电流数据采集、信号处理以及系统参数设置等功能，从而完成像增强器信噪比的测量。测试结果表明，像增强器信噪比测试仪各项功能执行正常，信噪比测量误差小于2%,验证了控制系统设计的正确性，为信噪比测试仪的可靠应用奠定基础。     

双通道100MSa/s数据采集PXI模块的设计

采用高性价比A/D转换器、大容量FPGA、PCI9052等器件设计高速数据采集系统.结合PXI总线规范,介绍系统的软硬件结构,并对带宽问题、接口问题提出较好的解决方案.该系统可实现8位分辨率的双通道100MSa/s的数据采集,模块体积小巧、价格低廉可广泛应用于各种数据采集.     

基于FPGA和磁传感器阵列的磁场扫描系统

为实现铁磁性物体的无损检测,设计了一种基于FPGA和磁传感器阵列的磁场扫描系统。本系统采用了FPGA作为主控器,其中包含了AD配置模块、AD接口模块和数据缓存模块,FPGA控制传动装置进行扫描,通过磁传感器阵列扫描将磁场转换为对应的电压信号,通过以AD7768为核心的模数转换模块将电压信号传送给FPGA,实现8路并行高速磁场数据采集,然后在FPGA中通过双线性插值和伪彩色转换算法的处理,把采集的磁场数据转换成磁场分布的图像,存储在SD卡中并在LCD中实时显示。实验中,使用磁场扫描系统对环型磁铁、磁化后的铁丝、内嵌于木板中的铁钉、剥线钳和尖嘴钳进行了磁场扫描,采用基于磁通量与大津法为基础的程序处理,对物体进行定位与识别,定位的均方根误差平均值为3 mm,测量的长度接近实际物体的长度,能够辨别磁性物体的位置和方向,能够通过物体的特征磁场识别磁性物体,达到对铁磁性目标的无损检测和识别的目的。本系统采用了以FPGA ZYNQ7010、AD7768、HMC1001为主的电路采集磁场数据,具有采集速率高、扩展方便、功耗低,能获取磁场空间分布图像等优点,可以应用于铁磁性目标的定位和识别等领域,如安全检测、地下水下的磁性目标探测等。     

符合IEC61850-9-2标准的合并单元设计

针对变电站智能化的要求,提出一种基于现场可编程门阵列（FPGA）与先进精简指令集处理器（ARM）的智能合并单元（MU）实现方案,该方案集数据接收、处理和通信等功能模块为一体.其中数据处理模块基于IEEE 1588精确对时,结合二次Lagrange插值与相位补偿算法,以提高精度;数据通信模块采用预配置采样值控制块,可实现采样值传输模型灵活定义,避免制造报文规范（MMS）映射的实现困难,以确保报文的实时性.通过电子式互感器稳态校验系统进行验证的结果表明,该合并单元样机可满足智能变电站对其通信数据的传输要求.     

基于FPGA的动植物倍性分析检测系统

针对动植物细胞倍性检测的需求,介绍了一种基于流式细胞术（flow cytometry,FCM）原理的动植物倍性检测系统.该系统以EP1C6Q240C8N现场可编程门阵列芯片（FPGA）为控制核心,整体设计包括光路模块、液流模块、信号采集模块、微处理器控制模块、显示模块以及数据处理软件.系统检测标准微球变异系数值cv=2.67,鸡血红细胞cv=7.55.系统重复性测试中标准微球cv相对标准偏差为2.9％、平均荧光强度相对标准偏差为0.73％,实验表明系统性能稳定.该系统在动植物倍性育种中具有广泛的应用前景.     

油/气两相流高速电容层析成像可视化系统

利用电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)技术,设计了一套应用于油/气两相流检测的高速实时可视化系统。系统硬件采用基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的全数字化数据采集及处理模块和USB通讯接口,可实现高速数据采集及传输;同时采用基于总变差正则化的图像重建算法重构被测介电分布,该算法具有较好的成像分辨能力和边缘保持性。实验表明,该系统重构图像具有较高分辨率和实时性,同时系统软件功能丰富、界面友好,可以满足实际应用对两相流可视化的要求。     

基于SOC的线阵CCD图像采集单元设计

为提高工业在线视觉检测系统中CCD图像采集单元的性能,使用Xilinx公司生产的Virtex-II Pro系列FPGA,采用标准IP Core结合用户逻辑模块的方式设计了基于SOC(片上系统)的线阵CCD图像采集单元.在介绍图像采集单元整体结构及工作过程的基础上重点介绍了如何设计片上系统中的用户逻辑模块以输出CCD及A/D驱动脉冲,并利用Virtex-II Pro内部的双端口BlockRAM实现对CCD图像数据的采集和存储.基于片上系统的线阵CCD图像采集单元具有结构紧凑、采集速度快、通用性及可扩展性强等特点.     

基于SRIO的数据传输设计

为解决大数据量传输系统中传输速率低、带宽小、可靠性差的问题,本文提出一种基于SRIO协议的FPGA间大量数据高速传输的设计方案。设计使用FPGA内嵌SRIO IP核对传输数据进行发送、解析和接收;使用FPGA内部GTP高速串行收发器作为物理层传输基础;利用光电转换模块实现光、电信号的转换,以完成数据远距离传输。通过测试验证本设计数据传输准确可靠,传输速率可达280MB/s,且本方案已成功应用于遥测系统存储器地面测试台项目,可实现两FPGA设备间大量数据高速可靠传输。     

基于FPGA的多路交流信号同步采集系统的实现

分析了传统微机继电保护数据采集及存储结构,提出一种多路交流信号同步采集的设计方案。设计采用自顶向下的设计方法,使用一片FPGA完成A/D采样控制和数据存储的集成。解决了传统的数据采集系统运行效率不高,软件编程复杂的问题,实现了数据同步采集及存储和通道可选择控制等功能,此外给出了使用嵌入式逻辑分析仪的测试结果。