地震勘探数字滤波芯片CS5376与FPGA的接口设计

该文阐述了高度集成的地震信号采集单元的工作原理,重点研究采集单元主控制器——现场可编程门阵列(FPGA)和地震信号滤波芯片CS5376的接口设计。介绍2种数据接口方案:FPGA的串行外设接口(SPI)分时复用,即同时用作命令通道和数据通道;基于FPGA硬件逻辑用VHDL语言自行设计的专用串行数据接口(SD口)。测试表明,这2种方案都能实现FPGA和CS5376之间可靠的数据传输,自行设计的SD接口具有更高的数据传输率,但是结构比较复杂。     

分布式光纤振动传感信号数据采集系统设计

 针对大型周界安防预警系统,提出了一种分布式光纤振动传感信号采集系统设计,主要基于ARM+FPGA的嵌入式平台实现。根据分布式光纤振动传感信号的特点,数据采集系统以FPGA为主控制器,实现了脉冲波和连续波的双通道并行信号采集。FPGA接收ARM传送控制命令,采集硬件信号控制采样芯片AD9430和AD9203转换的数字信号,并将采集到的数据暂存于利用FPGA的IP核生成的FIFO缓存中,等待传送给ARM处理器。ARM处理器主要负责提供前端FPGA采集的各种参数并接收FPGA发送过来的数据。该数据采集系统中,ARM处理器和现场可编程门阵列FPGA的互联接口的设计是关键,主要是在内核层设计FPGA设备驱动,利用ARM的外部总线接口完成数据的传输。将数据采集系统应用于光纤监控预警安防系统,可以检测到脉冲波和连续波信号,提高系统实时性,为分布式光纤安防预警系统的研究提供了基础。     

基于线性光耦HCNR201和RS-422的固态存储器的设计与实现

设计一种基于线性光耦HCNR201和RS-422总线接口的新型采集存储固态存储器,用于实现模拟量的采集和数字量的接收。采用HCNR201构成光耦隔离电路隔离2路0~5V模拟电压,由FPGA控制AD对其采编,同时应用RS-422接口电路接收1路PCM码流数据,将其混合编帧后转存写入FLASH中。重点阐述了固态存储器的硬件电路设计、FPGA逻辑设计与关键技术的解决方案。实际测试表明,该固态存储器能够准确采集接收2路模拟量与1路PCM数字量信号,存储数据完整可靠。     

基于STM32与FPGA的信号采集电路设计

为打破实际应用过程时信号采集电路中人为参与的局限,以嵌入式系统作为数据采集的应用平台,提出了一种基于STM32与FPGA相结合的武器装备信号采集电路设计方案.研究了PPI显示器信号采集电路的信息采集模式,对信号采集过程的总体流程进行重新规划;详细阐述了单片机部分设计思路(包括数据传输模式、FSMC总线)以及利用FPGA实现的数据锁存模块、双向缓冲选通模块、MAX196控制模块、差值测量模块的设计方法;针对信号采集电路进行差值测量试验,通过计算采集信号时的时间差来计算信号时序.仿真结果表明,单片机能够解算信号间的距离,相关接口模块的时序性和交互性得以提升,这证明信号采集总体方案具有实际价值.     

基于FPGA的多通道同步数据采集系统

多通道同步数据采集是星载傅里叶光谱仪研制的关键技术之一.介绍了一种基于FPGA的64路通道数据同步采集系统,实现了高速高精度红外干涉信号采集.本系统用FPGA实现了干涉信号采样时序控制、打包排序和USB接口的传输控制等功能,具有实时性好、抗干扰性强的优点,并且具有一定的通用性.     

手机信号采集与传输技术设计与实现

嵌入式平台上,3G手机的信号采集和传输由于数据速率过高,在实现上存在较大的难度,设计了一种由射频芯片、FPGA和CY7C68013构成的手机信号采集和传输方案。以TD-SCDMA信号为例,设计了系统的硬件架构和软件部分,包括FPGA中的软件及USB固件程序。最后提出验证方案,结果表明,该方案能使高达102.4 Mbit/s的TD-SCDMA数据流实现准确无误的采集和传输。     

一种多接口多通道的同步数据采集卡的设计与实现

当前数据采集卡接口单一,通用性较差,采样率低。针对高速数据采集系统中对数据实时处理和高速传输的需要,提出一种基于FPGA控制芯片的数据采集卡,从整体设计、信号处理、硬件接口、虚拟示波器软件等几个方面进行分析阐述。该数据采集卡具有USB和PXI数据传输接口,实现多通道数据的采集功能。     

一种新型微破裂信号并行采集电路的设计与实现

基于STM32微处理器,以Cirrus Logic公司的CS3301A,CS5372A,CS5376A相组合,利用以太网传输技术,设计了一种新型微破裂信号并行采集电路。该电路主要由可编程增益放大器、24位Δ-∑A/D转换器、多功能数字滤波器组成,具有动态范围宽、信噪比高、道间串扰小,功耗低等优点。其采样率可在1-4ksps范围内可调。解决了单通道采集电路中存在的拾震能力不强、波形不全面等问题。野外测试表明该电路采集的波形很好,在微震监测中具有可靠的应用性。     

基于PCI9054的PXI总线接口设计

本文介绍了一种基于PCI9054的PXI接口方案,该方案采用PCI接口芯片加FPGA的结构,较大的发挥了FPGA的灵活性,同时也降低了PXI总线接口设计的难度。给出了该方案实现的具体器件选型,对PCI接口芯片PCI9054的特点进行了介绍,对FPGA设计中的关键信号也进行说明。     

手机信号采集与传输技术设计与实现

嵌入式平台上,3G手机的信号采集和传输由于数据速率过高,在实现上存在较大的难度,设计了一种由射频芯片、FPGA和CY7C68013构成的手机信号采集和传输方案.以TD-SCDMA信号为例,设计了系统的硬件架构和软件部分,包括FPGA中的软件及USB固件程序.最后提出验证方案,结果表明,该方案能使高达102.4 Mbit...     

基于FPGA的多接口路由系统设计与实现

在异构设备采集数据的过程中,为解决多种接口之间数据传输与交互的问题,设计了一种基于FPGA的多接口路由系统。给出了该系统的总体设计方案,针对不同端口间地址不匹配的问题,提出了一种基于虚拟IP地址分配方法的路由算法,并对其进行了仿真,最后在FPGA上实现了该算法。实验结果表明该系统具有不同接口之间数据路由寻址功能,能够满足不同应用场景、带有多种接口设备数据采集与传输的功能需求。     

四目立体测量图像同步采集存储系统的设计

运用四目立体测量技术实现具有复杂曲面形状物体的逆向设计,在航空、航天、汽车和造船等工业领域具有广泛需求。设计了用于四目立体测量的图像同步采集存储系统,采用FPGA作为控制器,利用Camera Link接口连接摄像机和FPGA,触发采集、传输图像数据;采用外部动态随机存储器SDRAM和FPGA内部FIFO相结合缓存图像数据;采用USB2．0接口芯片实现FPGA与计算机数据通信。利用软件ModelSim完成系统各功能模块时序逻辑仿真,实验结果表明系统能够完成四目立体测量图像同步采集存储任务。     

基于FPGA的多路音频采集与接口系统设计与实现

在音频数据采集系统中,一般采用专用设计芯片实现,功能单一,且采集能力受限,接口模式固定。本文提出了一种多路音频数据采集和接口功能设计方案,借助FPGA设计技术对并行输入的4路16 k采样、8 bit精度的音频数据进行实时采样、缓冲,并且通过目前应用很广泛的McBSP数据接口输出,最终通过ModelSim软件进行系统仿真,调试并验证了该方案。所设计的系统是基于FPGA架构的模块化设计,具有很好的实时性和稳定性,层次清晰,便于修改和扩展,具有较好的工程应用和参考价值。     

基于FPGA的等离子体朗谬尔探针自动检测系统

该文提出了一种基于FPGA的等离子体朗谬尔探针自动检测系统的总体设计方案及其硬件实现方法.该系统的外围接口电路采用微伏放大模块和隔离放大模块,提高了信号采集的精度,并有效克服了各种干扰.信号的采集与处理通过Verilog HDL语言描述,并在Cyclone系列可编程逻辑器件FPGA上实现,提高了等离子体静电探针参数诊断的效率.得到了放电气压0.25 Pa、射频13.56MHz、功率200W条件下石英管内的空气等离子体密度和电子温度.     

七通道360MHz高速采样接收机设计

设计了一种高速7通道的数字接收机系统.该系统的工作流程为雷达信号经微波前端转变成雷达中频信号,中频信号经过ADC芯片转化成数字量,数字量经FPGA的解串、混频、滤波等操作转换成信号的实部和虚部.采集数据经FPGA处理后通过EMIF接口传送至DSP,并完成后续的复杂信号处理.该系统的采集速率为360MSPS.经过实测检验该系统实现了7通道的高速数据采集和处理传输,实现了较高性能的同步.经过对ADC芯片采集数据性能的测试,数据采集达到了较高的性能.该设计完全符合设计要求,能够满足当前电磁环境复杂环境下的雷达信号处理分析的需求.     

基于FPGA的引信信号及信噪比信号的采集系统

信号采集技术广泛应用于地震、气象和航空航天等领域,也是信息科学的一个重要分支。引信信号及信噪比信号的采集系统设计是基于FPGA的引信信号记录设备的软件设计,采集10路模拟、8路数字和2路信噪比信号。为了实现信号的高速同步采集,选用FPGA作为整个系统的主控制器,大容量FLASH作为整个系统的快速存储芯片。本系统可实现采样率为200 kHz、采集编码长度为16位、采样精度为0.1%、记录时间达到3 s的采集目标,用来对现场信号进行采集以及事后分析处理。     

基于USB2．0的高速实时图像数据采集系统

为了实现高速且实时的图像数据的采集，设计了以FPGA为控制器的基于USB2．0的图像数据采集系统。该数据采集系统可应用于常用的工业总线标准RS-422、串行数据总线标准RS-232以及1553B总线的图像数据采集。在具体使用中，数据为两个通道RS-422总线标准串行输入的图像数据。通过FPGA内部编程实现数据串转并，异步数据的接口，以及系统的时序与功能的逻辑设计。系统与主机之间采用了cypress的EZ—USB FX2的USB2．0的接口芯片Cy7c68013，该芯片包括slave FIFO和GPIF两种工作模式，文中也探讨该两种工作方式之间的异同以及优劣。     

ICL7135与单片机的三种接口电路分析研究

从节省CPU资源和提高采集效率方面讨论了双积分A／D转换器ICL7135与单片机的接口电路。重点分析了ICL7135的BCD码数据输出端和位驱动信号均与单片机相连的11根线接口电路、只需ICL7135的BCD码数据输出端和脉冲选通信号与单片机相连的7根线接口电路、ICL7135的忙信号和极性端与单片机相连的2根线接口电路三种方案。给出了接口电路的硬、软件设计。这些电路尤其是第三种接口电路对于从事单片机设计、智能仪表开发研制的人员具有重要的参考意义。     

基于FPGA多接口协议间转换系统研究①

为了实现不同接口的无缝连接,提高不同设备间的兼容性,提出一种基于FPGA多接口协议间转换系统设计及实现方法,实现RS232、RS485、SPI、I2C四种常用接口协议间数据转换。以可编程逻辑器件FPGA作为控制单元,利用外部的拨码开关矩阵灵活配置转换参数,在FPGA内部建立专用RAM存储各种协议有效数据,利用Verilog语言设计每种接口接受和发送函数,通过读写专用RAM数据实现协议转换。系统功能可灵活修改,便于系统优化和功能扩充,在工业控制和多传感器节点物联网应用中具有一定的实际意义。     

PC104嵌入式计算机在海底大地电磁信号采集中的应用

为了观测海底大地电磁数据,设计了海底大地电磁探测仪器的智能化方案,即以性能优良的PC104嵌入式计算机作主控单元,编制采集驱动程序,采用合理的硬件接口电路,在非实时监控的运行环境下采集整个海底大地电磁信号.用该仪器系统能记录水深在100m以下的极其微弱的海底大地电磁信号测量数据表明,此信号是海底在地球物理场的真实反映.