高速实时数据采集智能控制器的设计与实现

文章以嵌入式和数据采集技术为基础,研究设计并实现了基于ARM+FPGA体系架构面向高速实时数据采集应用的一种实用新型智能控制器。本文阐述了主处理器ARM最小系统、协处理器FPGA最小系统和ARM与FPGA通信接口等硬件系统技术的实现,以及Linux FPGA字符设备驱动程序开发、协处理器FPGA控制程序和主处理器ARM应用程序设计。智能控制器运用FPGA并行运算处理结构的优势,控制ADC进行高速数据采集。FPGA还可配置成软核处理器-Nios II嵌入式处理器,与ARM构成双核处理器系统。智能控制器通过ARM实现对FPGA的管理控制、实时数据采集和丰富外围接口的通信。     

基于FPGA的数据采集系统

在数据采集领域,基于FPGA的数据采集系统不但具有速度快、容易扩展等特点,而且由于没有MCU的干预,采集实时性高,使它能适合更广泛的应用场合.本文利用FPGA进行数据采集系统的设计,传输控制采用FPGA作为主控元件,详细论述了FPGA内部各个功能电路的设计思路和具体实现过程.     

FPGA平台上的远程静态应变测量系统设计

设计了一种基于FPGA和ARM架构的多通道远程静态应变测量系统.采用FPGA控制多通道模数转换模块实现多路应变信号的采集和数据处理,利用ARM和网络模块实现FPGA的控制及其与远程终端之间的以太网通信.系统可通过远程终端控制现场测量节点的参数设置和32路应变信号的采集、处理和存储.该系统采用模块化和通用化设计方法,可实现数据采集通道的减少与扩展,同时也可应用于其他数据采集场合.     

基于FPGA+ARM的小目标高效探测声呐数据采集传输系统设计

针对小目标高效探测声呐数据采集系统高精度和实时性要求,设计了一种基于FPGA+ARM的声呐数据采集传输系统.利用FPGA的高度并行处理能力采集多通道声呐数据,利用ARM强大的数据处理能力和灵活的进程运行能力,解析、拆分下控协议,计算参数数据,转换格式,控制电子线路各电路板运行状态.实验结果证明该系统具有高可靠性、高精度...     

基于FPGA的高速数据采集系统设计

设计了一种以FPGA为主要控制芯片并通过串口与PC机进行数据通信的高速数据采集系统。FPGA内各个逻辑模块利用Verilog HDL语言进行设计,通过各功能模块分别实现高速模数转换芯片控制、数据采集处理以及与PC机之间的数据通信。系统发挥FPGA的并行数据处理能力,较传统以DSP和单片机为主要处理芯片的数据采集系统更能满足高速度、高稳定性、高实时性等要求。     

基于DSP+FPGA的通用IRFPA成像系统

为了采集不同红外焦平面阵列的图像,提出了一种基于FPGA的软件和硬件融合的设计方法.系统中DSP作为核心处理单元,FPGA作为控制单元.利用FPGA将用户的软件控制指令转换为数字电路的控制逻辑,使系统的通用性大大提高.较为详细地阐述了成像系统的结构和FPGA的控制逻辑,最后给出了DSP实现数据采集的程序实现.实验表明该方法通用性好,实现简单.     

基于GPS授时的异地同步数据采集系统

基于GPS授时的异地同步数据采集系统用于异地的数据采集设备进行精确同步.系统硬件主要包括Motorola GPS接收机、ADLink PCI9820采集卡和Xilinx Sparten3E FPGA,软件使用VC6编程控制采集卡进行数据采集.该系统的原理是通过GPS的秒脉冲,使其在同一时刻触发采集卡进行数据采集.其中同步触发控制逻辑由FPGA实现.实验证实该系统的同步性能达到指标要求.     

基于FPGA的自定义总线MCMB的设计与实现

针对现在对机载数据采集系统中总线技术的要求,采用Altera公司的CycloneⅢ系列FPGA EP3C40F484,在数据采集系统中实现了自定义数据采集总线MCMB的设计。通过Modelsim进行功能仿真,并利用QuartusⅡ自带的仿真软件SignaltapⅡ在FPGA上调试验证总线IP核设计的正确性。     

光纤电压互感器信号采集与通信接口设计

以N17813R智能数据采集卡为核心,硬件上利用信号调理电路板、数据采集卡、计算机构建光纤电压互感器信号采集系统;软件上以LabVIEW作为编程工具,分别在FPGA和主机上设计FPGA VI和HOSTVI,在FPGA上对信号进行解调处理,在计算机上对采集数据进行实时显示与记录.为了满足数字化变电站网络化的需求,采集系统采用以太网接口输出,因此对以太网输出的硬件和软件设计进行了全面的论述,并在最后给出仿真结果.     

基于FPGA的数据采集与处理系统研究

FPGA由于集成了超大规模集成电路和可编程器件的诸多优点,其在现代工业生产和科学研究中的数据采集和处理的应用越来越广泛。本文针对SSI接口类传感器数据采集与数理需求,设计了以FPGA为核心处理器的多通道数据采集系统。所设计的系统通过PCI9054桥接芯片实现FPGA 局部总线到PMC/PCI总线的转换,而后再通过PMC/PCI总线完成数据采集系统与上层母板的连接和通讯。系统调试结果表明所设计的系统能够实现数据采集处理功能。     

FPGA自动加载系统设计实现

针对FPGA可以在每次上电时自动获取配置文件的需求,提出了一种由USB芯片和FLASH芯片、CPLD组成的可对FPGA上电后自动加载的系统。该系统可以通过USB芯片和CPLD将PC中的FPGA配置文件写入FLASH芯片,并且在CPLD的控制下将配置文件以PS模式配置给FPGA。测试表明,该系统可以在上电时自动对FPGA进行加载,弥补了FPGA掉电后数据消失的不足。     

基于FPGA的高温数据采集系统设计

这是一个基于FPGA的高速耐高温数据采集系统,该系统采用FPGA作为控制器,采用Verilog语言控制时序,利用FPGA内部自带的RAM设计16位的FIFO,实现数据的缓冲存储,主要完成电平偏移、A/D转换控制、数据缓存FIFO三部分功能。系统所选器件都为耐高温低功耗芯片,适用于油田井下高温作业。仿真及实验测试结果显示,所设计的数据采集系统达到了预期的功能。     

基于FPGA的面阵CCD驱动及快速显示系统的设计实现

为了实现面阵CCD传感器采集的数据在TFT液晶屏上的快速显示,提出一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的快速显示系统。利用FPGA构建软核处理器(NiosII),采用专用IC模块AD9929作为CCD驱动与处理芯片,并依据TFT液晶屏和芯片AD9929的接口时序设计驱动电路,利用DMA技术实现采集数据的快速显示。电路的测试结果表明,利用该方法可以把面阵CCD传感器采集的数据快速显示在TFT液晶屏上,在工业现场监视场合具有广泛的实用性。     

基于嵌入式的红外电力监控系统的设计

以ARM微处理器和现场可编程门阵列(FPGA)芯片为核心,设计了基于Linux系统下的红外电力监控系统。以FPGA的存储电路和与ARM处理器的接口电路,为红外图像搭建数据通道。以ARM-Linux操作系统下的QT来开发电力监控的软件系统,实现红外图像的采集、处理以及温度监控等功能。该系统充分利用了ARM微处理器的控制能力和FPGA的高速并行运算能力,大大减少了系统的外围接口器件,有效地降低了系统的成本。     

基于FPGA的中频信号采集系统的设计

为了方便实现试飞试验过程中的试验和分析,利用大多机载设备都设计预留的模拟中频监测输出口,根据软件无线电的设计思想,设计实现了基于FPGA的机载设备中频信号采集系统.系统以FPGA器件Cyclone Ⅱ EP2C35F672I8作为核心处理芯片,利用单片FPGA实现了高速数据流的数据缓存、高速数据存储以及CPCI总线数据...     

基于FPGA和EPP的芯片测试电路设计

提出了一种基于FPGA和EPP并口的模数转换器芯片测试电路设计。通过FPGA实现了对待测试芯片的数据读出和控制,并将数据进行相关处理,再通过EPP并口模块与计算机系统连接,实现了待测试芯片与计算机的双向通信,其通信速率达到1.2MB/s。在介绍芯片测试电路各个模块电路的基础上,详细讲述了测试芯片所集成的2种模数转换器电路、信号处理电路以及EPP并口的功能及实现原理。本设计已经应用于实际的芯片测试系统中,其性能良好,工作稳定,达到了预期的设计目标。     

基于FPGA的数据采集系统设计

随着信息技术的飞速发展,各种数据的采集和处理在现代工业控制和科学研究中已成为必不可少的部分。数据采集系统是计算机智能仪器与外界物理世界联系的桥梁,是获取信息的重要途径。以Xilinx公司的Spartan-3系列FPGA芯片XC3S400为核心,采用TI公司的TLC0820型号的A/D转换器作为模数转换器件,设计了一个基于FPGA的数据采集系统,并用Verilog HDL语言作为描述语言实现了对TLC0820的采样控制和FPGA的数据处理等过程的控制,以Xilinx ISE 9.1i软件为平台,进行了设计输入、分析与综合、仿真与验证等过程仿真实现了这一系统。     

基于PIC单片机的FPGA数据加载设计

为提高在FPGA数据加载中的性价比和效费比,通过比较多种FPGA数据加载方式,提出了基于PIC单片机的FPGA数据加载方法,采用PIC16F87X单片机对Xilinx公司SCS10型FPGA芯片进行数据加载的软硬件设计,该方法具有良好的兼容性、容量较大、占用硬件资源少、PCB设计方便及价格低等优点。     

基于ARM和FPGA的微加速度计数据采集系统设计

基于常用的MEMS惯性器件微型加速度计,介绍一种采用ARM和FPGA架构来采集加速度数值的设计方案,微加速度计的模拟输出信号经A／D芯片转换后由FPGA进行处理和缓存,然后ARM接收FPGA的输出数据并对数据进行显示和存储,对如何用FPGA实现该数据采集系统的传输控制和数据缓存,以及FPGA与A／D转换芯片和ARM的接口设计给出了说明,实现了加速度数值的采集、传输、显示和存储,该方法配置灵活、通用性强,可以较好地移植到相关器件的数据采集系统中。