X射线探测器数据采集与实时传输系统

根据自主设计的X射线探测器读出芯片数据量大、速度快和连续性的特点。设计了基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、第二代双倍数据率同步动态随机存储器(DDR2)与第三代通用串行总线(USB3. 0)的X射线探测器数据采集与实时传输系统。系统以FPGA和USB 3. 0协议为核心,由FPGA采集X射线探测器读出芯片的24通道数字信号,并送入DDR2存储器中进行高速缓存,高速缓存的数据最终被USB 3. 0接口传输至PC端进行实时处理。该系统数据采集的吞吐率可达2 400 Mbps,USB接口传输速率可达2. 5 Gbps,能够满足X射线探测系统中高速采集与实时传输的要求。     

高速数据采集系统的设计与实现

由于雷达数据处理的要求,需要对雷达数据进行实时地存储记录。本文介绍了一种基于光纤通道的高速数据采集系统,以FPGA为平台,PCIExpress为接口,链式DMA为传输模式,实现了最高速率为6Gbps的数据采集系统。     

基于USB2.0接口的高速实时数据采集系统

分析了现有的高速数据采集系统,如基于PCI总线的数据采集系统、基于PLD的高速数据采集系统、基于DSP和USB2.0接口的高速数据采集系统以及基于USB和串行A/D转换的数据采集系统等优缺点,提出利用强大的USB2.0专用微处理器芯片CY7C68013构成性价比高的高速实时数据采集系统.通过对USB接口芯片CY7C68013A-100AXC的可编程接口控制逻辑的合理设计和芯片内部FIFO的有效运用,实现了数据的高速连续采样.最后由片内的USB引擎打包为USB数据帧传送至PC机,由用户保存可作进一步处理.该系统实时采集实时显示,易于扩展,传输距离长,能同时接受多个设备,电磁干扰小,安装方便,即插即用,性价比高.     

基于USB接口的探地雷达数据采集系统

结合USB接口和探地雷达数据采集的特点,设计了一种基于USB接口的探地雷达数据采集系统.从硬件设计、设备驱动程序设计和应用软件设计3个方面对系统进行了全面阐述,并通过实验验证了系统采集数据的准确性和高效性.系统选用FTDI公司的USB芯片FT245BM,为探地雷达设备与PC机之间构筑了一条高速双向传输通路,从而实现了雷达数据准确、高速的采集和传输,为探地雷达信号处理和实时显示奠定了基础.     

高速遥感卫星数据采集系统的研究与实现

新型遥感卫星不断向高下行码速率发展,加大了地面接收系统实时采集高速、海量遥感数据的难度。本文以PC总线技术为基础,设计了基于服务器平台的高速遥感卫星数据采集卡,通过集成高速遥感卫星数据采集卡和高速磁盘阵列等设备,实现了一套高性能、低成本和结构简单的遥感数据记录系统,最高输入速率达到400Mbps。     

高速遥感卫星数据采集系统的研究与实现

新型遥感卫星不断向高下行码速率发展,加大了地面接收系统实时采集高速、海量遥感数据的难度.本文以PCI总线技术为基础,设计了基于服务器平台的高速遥感卫星数据采集卡,通过集成高速遥感卫星数据采集卡和高速磁盘阵列等设备,实现了一套高性能、低成本和结构简单的遥感数据记录系统,最高输入速率达到400Mbps.     

基于SPI的高速蓝牙模块设计

在无线体域网中,人体信号监控设备除了需要便于携带外,对实时传输速度也有更进一步的要求。为满足此类设备的便携性和数据传输的高速性要求,设计了一种基于Cypress的可编程片上系统(PSoC)、对外接口为串行外设接口(SPI)的蓝牙模块。采集终端的数据通过SPI接口传输到PSoC进行蓝牙无线发送,并通过配套的上位机实现数据的重构和可视化。同时,采取了首尾字符校验、奇偶校验等措施保证数据完整。实验结果表明:最高传输速率可达到1 Mbps,满足传输心电或脑电等采样率信号的要求,且可应用至其它高速无线数据传输场合。     

基于ASI的高速数据传输接口的设计

介绍了一种基于ASI编码的高速数据传输接口设计方案。该传输接口利用NS公司的CLC007和CLC014芯片进行发送驱动和接受均衡,利用CYPRESS公司的CY78923和CY78933芯片进行编码和解码,采用ALTERA的FPGA实现数据缓冲与转换的功能,并通过对数据的分组打包和解包校验的方法,保证数据的完整性及正确性。编码产生的数据利用50n阻抗匹配的同轴电缆进行传输,传输速率最高可达400Mbps,传输距离最远可达200m。     

多线程技术在ARM9串口通讯中的应用

高速串口数据通讯,要求在接收数据采集设备发送大量数据的同时,完成对已接收到数据的实时存储。利用多线程技术,解决高速ARM在运行任务时应用程序的执行速度和串口传输数据速度不匹配,提高ARM对用户应用程序的响应速度,从而提高整个任务的执行速度和保证数据的完整性,提高系统整体性能。     

基于VME总线的高速信号处理模块测试技术研究及应用

为解决某型号炮位侦察校射雷达中高速信号处理模块的测试,文中设计了基于VME总线的高速数字电路自动测试系统,该系统能模拟雷达工作环境,利用VME测试模块提供测试所需的光口、RapidIO等信号,测试结果通过VME主控器网口上报给系统管理平台;该系统成功应用于某型雷达高速信号处理模块的测试,可完成VME总线接口的测试;3路RapidIO信号的测试,Rapid IO信号传输速率为3.125Gbps;4路光纤通道的测试,光纤通道波特率为2Gbps;研究及实测结果表明该系统可解决基于VME总线的高速信号处理模块的测试。     

USB视频采集系统性能提高与实现

针对踏面光电检测系统中对视频采集系统实时性的要求,提出了一种由集成USB2.0接口引擎的芯片68013,FPGA和tvp5150视频采集芯片构成的高速视频采集系统的方案。通过测试USB控制芯片68013工作在端口模式,Slavefifo模式,同步工作模式,异步工作模式下所能达到的最快速率,以及在上位机编程中数据读取方式对传输速率的影响两方面,提出了从软件设计上提高视频采集系统的性能的方案,最终实现了34.5MB/S的传输速率,满足了PAL制式视频27MB/S的速率需求。     

一种基于USB接口的高速雷达数据采集系统的设计与实现

针对传统雷达光栅数据采集系统的效率低、安全性差等问题,本文设计一种基于USB接口的高速雷达数据采集系统,并详细介绍软硬件设计的具体流程和方法。实测结果表明：新系统的性能稳定可靠,峰值采集速率可达360Mbps,较好地解决了雷达光栅数据高速采集的难题。     

超高速光纤通信数据采集系统

以10Gb／s速率为例，介绍了超高速光纤通信信号接入系统的设计和实现。本文分别从总体设计、硬件实现及软件实现三个方面进行描述，并着重介绍了系统重点环节信号的接收和外接存储体设计，其中接收部分主要由光电转换模块与FPGA（Field programmable gatearray）完成，外接存储体主要由DDRSDRAM构成。最后给出了光数据采集系统的测试方法和实验结果，结果证明系统完全可以实现10Gb／s速率以下的光数据接入采集。     

一种可灵活扩展的高速存储系统的文件管理协议

在整个高速存储系统的实现中,文件管理技术对数据记录速度及数据索引和提取速度起着至关重要的作用。目前文件管理系统分为自定义的文件系统和通用的标准文件系统,该文件管理协议融合了自定义文件系统的高带宽性能以及标准文件系统的存储容量和速度的灵活扩展性,并且具有良好的用户体验。经测试,存储容量为12T时,数据采集传输速度可达到6.4 Gbps,数据回放速度可达到7 Gbps;而在其他条件相同情况下,该文件管理系统可以灵活扩充存储容量和存储速度,数据回放速度预估可达8 Gbps。     

基于FPGA和线阵CCD的高速图像采集系统

针对很多领域对被测物图像采集的高速和实时性要求,文中利用可编程的FPGA和线阵CCD技术,介绍了一种高速图像数据采集与传输系统的设计。该系统选用线阵CCD作为前端信号采集,采用FPGA产生与控制整个系统的时序,通过USB接口将采集到的数据传给PC机做进一步处理。本系统可在色选机中用于运动目标图像数据的采集,由于采用了高速且具有高度并行性的FPGA技术,在图像数据的高速实时采集和处理上较其他系统具有很大优势,且设计灵活,配合线阵CCD的运用,可有效提高精度、降低成本,对图像采集在其他方面的应用具有参考价值。     

高速USB2.0接口的音频多通道采集无线传输系统

为实现野外环境下多通道声阵列远程采集与声场分析,基于USB2.0高速接口,设计实现了单节点最多96个音频信道的同步采集,并基于Wi-Fi无线传输协议802.11n,实现了采集数据的远程无线传输。测试结果表明,本系统的USB2.0高速接口有效数据传输速度最小峰值读/写达到26.5MBps/22.5MBps,无线传输速度稳定均值达到106Mbps。系统除采集卡外,其他设备均采用COTS产品,具有低成本、短研发周期和高可用性的优势。     

基于FPGA+GPU的图像采集处理系统设计

随着嵌入式图像处理系统的快速发展,对于前端图像采集模块的需求越来越高。图像采集的速度、分辨率、可靠性以及集成度对后续设计的准确度由极大的影响。通过对数字图像采集系统进行研究,设计出了基于FPGA和GPU架构的图像采集处理系统,重点研究了图像采集处理系统的硬件设计过程和软件设计过程。在基于FPGA+GPU的图像采集处理系统中,让具有强大运算处理能力的GPU专注于数据存储、用户交互以及后续的图像处理。系统中,FPGA则负责图像的采集、外设控制、任务调度。GPU与FPGA之间通过高速PCIE总线进行通信,分别设计编写基于Linux系统的驱动程序和FPGA端PCIE程序。实验结果表明,所设计基于FPGA+GPU的图像采集处理系统可实现437.5Mbps的实时图像采集存储速度,传输过程实时稳定,数据传输完整。     

基于SDH的STM-4光接口盘的软硬件设计

针对STM-4速率(622Mbps)的分叉复用器(ADM)网元,设计了可以实现数据交叉和网络管理功能的STM-4光接口盘。采用CPU+ASIC+FPGA这种典型的通信系统硬件架构,具体论述了STM-4光接口盘的软硬件联合实现,最后分析了该接口盘在多业务接入系统中的应用。     

基于PCI总线的高速高精度实时数据采集系统

在射频频谱分析和宽带调制测量中，需要实时采集处理高速的中频数字化信号，其A／D变换精度和数据传输速率是制约系统测量性能的基本因素。在某型射频测量仪器研发设计过程中，对这个问题进行了研究，提出了一种基于PCI总线数据采集系统的设计方案，还比较深入的介绍了在Windows 98/2000/XP平台上WMD设备驱动程序的编写方法。采集系统包括模拟输入、A／D变换、数据缓存、数据DMA传输及PCI总线接口等电路。目前，系统已经达到顶期的设计目标，并解决了数据传输的瓶颈问题，使后续数字信号实时分析处理、分析测试成为可能。实践证明，对于低成本高速实时数据采集，基于PCI总线的系统是首选。     

一种基于PC机的高速16位并行数据采集接口

介绍了一种在PC机上实现的高速16位并行数据采集接口。该接口由高速光电隔离电路,双端口FIFO存储缓冲器电路及由FPGA芯片构成的计算机接口逻辑与控制电路等组成。该接口电路将终端显示处理系统与前端数据处理系统通过光电耦合器隔离开来,避免了它们之间的相互干扰,较好地解决了16位并行数据高速传输中存在的电磁干扰问题和大数据量实时有效传输问题。采用现场可编码门阵列FPGA芯片,使硬件设计软件化,既实现了复杂逻辑功能设计,又减少了硬件电路规模,提高了系统的可靠性,在雷达、声纳等复杂系统中具有良好的应用价值。