FPGA的高速数据采集及处理系统设计

该文档为基于FPGA的高速数据采集及处理系统设计讲解文档，

由于FPGA的高速和并行处理特性，使其广泛应用在高速信息处理系统中．以X射线能谱的前端 数据处理为对象，提出了基于FPGA实现对高速数据的采集与处理的方法．同时讨论了电子测量系统中 的补偿措施． 

关键词：FPGA；高速信息处理；x射线能谱；电子测量系统；补偿措施

x射线能谱的前端数据是毫伏级电压脉冲序 列，序列的脉宽在微秒数量级，脉冲序列的幅度和 脉冲数量包含了被测样本的定量信息¨j．数据采 集及处理系统的目的就是从脉冲序列中提取脉冲 幅度和脉冲数量信息，将具有相同幅度的脉冲进 行分类求和，然后将脉冲幅度信息和与其对应的 脉冲数量信息串行发送到上位机进行下一步的数 据处理． 

由于脉冲的脉宽只有微秒数量级，为了能在 如此短的时间内准确地测量出脉冲的幅度，需要 在脉冲的存续期间采样不低于10点．如果设脉宽 为0．5 US，则采样速率应不低于20 MSPS，这样高 的数据流是普通微处理器无法处理的，因此，系统 设计以FPGA为控制核心．整个数据采集及处理 系统由程控放大器、A／D转换器、FPGA单元、 MCU单元、FIFO接口单元组成．

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