基于FPGA的高速数据采编器的研究与设计

文章介绍了基于FPGA的高速数据采编器的硬件及逻辑上的研究和设计;硬件上,采用时钟管理芯片的一分三时钟以保证高速AD采样的一致性,LVDS传输加入电缆均衡器的设计,使数据传输距离延长到10m以上,数据信号更加稳定可靠;逻辑上,采用双系统时钟以提高设备的工作稳定性和可靠性,并对A/D采样数据进行重组,并发送给记录器进行存储,单路数据传输速度为59.4MByte/s;该数据记录器已通过温度循环试验、高温老练试验、电磁兼容试验、振动试验等,性能稳定,能够实现数据的高速可靠采样,完全满足工程实践的要求。     

SAR系统可重配置高速数传设计和实现

为了解决通用性和数据传输率瓶颈，本文设计并实现了一种通用的可重配置高速数据传输模块。通过使用高速的LVDS外部数据接口和PCI_X内部数据接口，以及可以重配置的体系结构，适应不同的物理接口和接插件模式，实现了高速实时SAR成像的数据接口。该体系结构具有通用性和可重配置性，系统开发快速，可以适应广泛的数据传输模式。     

基于FPGA双通道高速数据采集系统的设计与实现

在高性能数据采集系统的设计中,经常遇到两个问题:高采样率情况下,因申扰严重使采样数据不可靠;对物入信号幅度的自适应需要额外硬件开销,增大系统的复杂性;该设计以FPGA器件XC3S500E为核心,选用数据采集芯片MAX12529进行高速双路同步采样.配置MicroBlaze处理器管理各模块,构成一个双通道高速实时数据采集系统;在FPGA内部实现delta-sigma算法的DAC,实现增益实时控制;在采样率为100Msps时,ADC所有位数均有效;系统从合理端接、码型选择和差分时钟等技术细节方面解决了以上问题.     

基于FPGA的PCI-Express接口卡设计

提出了一种通过FPGA实现PCI-Express(简称PCIE)接口卡的方法,对LVDS信号以及PCIE接口技术进行了充分的研究,设计未采用FPGA自带的PCIE硬核,而是根据PCIE总线桥接芯片对接口时序直接控制,最大程度优化接口逻辑,提高接口传输速率和稳定性;试验中LVDS器件接收LVDS总线上大小为513(列)*512(行)*8(位)的渐变图像,像素时钟为15MHz,帧频率为10帧/s,并传输到FPGA控制部分,FPGA控制部分向PCIE接口发送中断并完成图像数据上传;文中详细讨论了不同模块的实现原理,完成了实际测试和分析,测试结果表明该设计性能稳定,可以实现PCIE接口卡高速数据通信。     

基于FPGA的高速数据长线传输系统的设计

提出了以CycloneⅡ系列FPGA芯片EP2C5T144为核心,基于低压差分信号(LVDS)接口技术的高速数据长线传输系统的设计方案,该方案利用FPGA实现数据的串/并、并/串转换以及LVDS信号的驱动和接收,解决了不同接口标准的电平转换、阻抗匹配以及信号长线传输过程中的衰减与恢复等问题,具有设计简单、抗干扰能力强、体积小、成本低、集成度高等优点。通过实验表明,该系统工作稳定,实现了串行数据在100 m非屏蔽双绞线上以50 Mb/s的速率传输,并且具有良好的传输效果,完全满足系统设计要求。     

基于FPGA的高速脉冲信号源的设计与实现

高速数据采集系统的机内自栓与测试是系统设计中不可缺少的一项功能，高速脉冲信号源是采集系统自检与测试系统的重要组成部分。本文介绍了一种高速脉冲信号源的设计实例，它采用Altera公司的可编程逻辑器件EPF10K10及MAX＋PLUSⅡ开发系统实现。由于采用该器件，简化了电路设计，减小了设备体积，同时也使设备的可靠性和设计的灵活性大大提高。     

基于PCI-E总线接口高速数据传输系统的关键电路研究设计

对PCI总线技术进行了改进,改进后的PCI-E除具有原有总线技术的特点外还具有一些新的特点:串行差分接口;传输速率达到了2.5 GT/s;具有多种传输模式;高级RAS,支持热插拔。PCI和PCI Express相比保留了PCI的Load-Store架构技术等。PCI Express采用串行的机制,PCI-Express较之PCI也更加灵活,比如支持多种传输速率;PCIExpress支持更多更先进的技术,比如支持RAS和热插拔。此外,它还有个很大的优点,与PCI软件100%兼容。     

基于FPGA的多通道信号源设计与实现

由于对信号源的质量、灵活性和频率等的要求越来越苛刻,为了满足此需求,设计实现了以FPGA为控制核心,高速D/A芯片AD9739作为数模转换器(DAC)的高质量信号发生器。时钟电路采取外部时钟输入和内部频综输入这两种输入方式,保证了信号源质量、灵活性和可靠性。实现了频率范围为DC-1. 25 GHz的宽带信号源设计。利用Chipscope进行调试,连接频谱仪观察现象,测试结果表明该信号源具有精度高、灵活性强、频率响应速度快和杂散少等优点,并在实际工程中取得优异的效果。本设计在实际工程中有很高的应用价值。     

基于FPGA的BLVDS高速通信总线设计

测试总线是测试系统中的一个重要环节,是准确传输信号的关键。详细介绍了LVDS与BLVDS技术,在此基础上论述了BLVDS总线布置设计、PCB布线设计、数据格式设计及通信背板设计,并提出了一种基于FPGA的BLVDS总线设计,采用Verilog HDL实现FPGA内部逻辑电路设计,FPGA完成BLVDS总线上数据的接收、发送,以及数据的缓存。实验结果表明,该总线通信速度快、稳定、可靠。     

基于FPGA的LVDS无时钟数据传输方案设计与实现

针对离线式弹载数据采集存储设备小型化需求,设计了一种基于FPGA的LVDS(Low-Voltage Differential Sig-naling)无时钟高速数据传输系统.在不外挂接口芯片的情况下,用板载时钟代替差分时钟,仅使用一对差分管脚即可完成一路LVDS无时钟数据传输,系统中数据接口较多时可以很大程度上减少板卡体...     

海上地震探测传输系统的设计

采用流水线逐级上传的方法解决了电缆外部需要大量缓存的问题,采用基于LVDS(Low Voltage Differential Signaling)和双绞线的传输方式,实现了100m长度下160Mb/s的稳定传输,克服了传统系统中用光纤传输时不易维护的不足。系统在满足高速率传输的同时,具有成本低、使用方便、安装容易、体积小等优点,使电缆传输成功应用于海上地震数据传输系统。     

基于FPGA的DMA方式高速数据采集系统设计

提出了一种基于FPGA的DMA方式高速数据采集系统设计方案.该方案由底层控制器提供精确采样时序,保证ADC器件的采样吞吐;采用支持PCI协议的DMA方式的数据采集机制,优化数据采集存储及向上位机交互方式,以确保采集数据的高实时性.该方案具有良好的移植性,可应用于采样速率高、数据采集量大、数据实时性要求高的数据采集系统.     

基于FPGA的高速串行传输接口的设计与实现

串行传输技术具有更高的传输速率和和更低的设计成本,已经成为业界首选,被广泛应用于高速通信领域。传统的高速串行传输接口大多基于Aurora链路层协议,但该协议自身会导致一定程度的资源浪费。本文提出一种新的高速串行传输接口的设计方案,通过定义新的串行传输协议并采用高速串行收发器Rocket I/O,实现数据率为2.5Gbps的高速串行传输。     

基于FPGA的高速采样缓存系统的设计与实现

为了提高高速数据采集系统的实时性,提出一种基于FPGA+DSP的嵌入式通用硬件结构。在该结构中,利用FPGA设计一种新型的高速采样缓存器作为高速A/D和高性能DSP之间数据通道,实现高速数据流的分流和降速。高速采样缓存器采用QuartusⅡ9.0 软件提供的软核双时钟FIFO构成乒乓操作结构,在DSP的外部存储器接口(EMIFA)接口的控制下,完成高速A/D的数据流的写入和读出。测试结果表明：在读写时钟相差较大的情况下,高速采样缓存器可以节省读取A/D采样数据时间,为DSP提供充足的信号处理时间,提高了整个系统的实时性能。     

基于FPGA的主从式高速数据采集与传输系统

针对数据采集系统有信号形式多样、实时传输和灵活配置的要求,介绍了一种基于FPGA的数据采集和传输系统,以及系统数字电路的程序设计.该系统以现场可编程逻辑阵列(FPGA)作为数据采集、预处理、组帧和传输的控制核心,通过低速串口接收控制命令,以高速USB接口向控制台发送采集数据帧,设计了数字FIR滤波器滤除采集电路的信号干...     

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。     

高速信号采集存储及传输系统的设计与实现

为解决高速数据采集系统中的数据缓存和传输速度瓶颈,设计并实现了一种基于光纤通道协议和DDR2 SODIMM存储的高速数据传输、存储系统。利用Stratix Ⅳ GX系列FPGA和QuartusⅡ中自带的DDR2 IP核以及高速收发器IP核,实现了PCI9056的本地接口、DDR2控制器、光纤通道协议和高速串行数据的转换发送,最终实现了数据的高速存储和传输。     

基于FPGA的高速采样系统实现

介绍一种应用于激光回波数据采集的两路双通道250MHz高速采样电路设计及基于FPGA的控制与数据处理的实现方法。阐述了采样系统的设计实现、硬件布局布线,并提出对IDDR加物理与时序约束条件和利用异步复位来同步采样数据接收使能信号的方法,从硬件和软件两方面保证采样数据的同步传输。仿真和实验结果表明,该高速采样系统的设计性能稳定,数据传输的同步性理想,设计达到了预期的效果。     

基于FPGA的微波辐射计数控系统设计与实现

重点设计并实现了863项目"南海深水区动力环境立体检测技术研发"中5频段微波辐射计的数据处理与控制系统,以Xilinx公司Virtex-4系列FPGA为核心,包括数据采集、AGC自动增益控制、系统开关控制、数据通信等模块,精确满足了系统要求,同时给出了系统电路设计、关键模块逻辑图及软件流程图。     

多阵元拖缆勘探系统传输方案的设计

根据多阵元拖缆勘探系统中水声数据传输的特点,设计了一种基于LVDS(Low-Voltage Differential Signaling)技术的流水线型数据传输系统。通过8B10B编码方式保证了数据传输时的直流均衡;利用"点名帧"的方法实现了对传输包包号的动态设置;采用预加重和均衡技术解决了LVDS信号远距离传输的问题,并克服了传统系统采用光纤传输时机械强度差、断线修复难等缺点。经测试,系统在100 m传输线长、192 Mb/s数据率下工作稳定、可靠,实验结果证明了方案的可行性。