基于FPGA的数字逻辑系统在分布式偏振耦合测试仪中的应用.rar

分布式偏振耦合检测系统，是保偏光纤制造及使用过程中的一种有效检测手段，它用于保偏光纤偏振模式能量耦合现象的检测，因此，提高光纤偏振器件及系统的性能。同时，该系统在光纤陀螺和分布式传感领域等也具有较好的应用前景。 本文在课题组已有的分布式偏振耦合测试光路和机械系统的基础上，设计了基于FPGA的分布式偏振耦合测试数据采集控制系统，实现了对分布式偏振耦合测试数据采集系统中的AD转换、步进电机驱动器接口等各个模块的精确控制。 本文完成的主要工作： 分析了课题组已有的偏振耦合测试系统的原理、结构及其应用，并提出了测试系统需要采集的数据为耦合点的位置和耦合强度介绍了基于FPGA的数字逻辑系统设计方法学。 设计了分布式偏振耦合测试的电路系统，介绍了数据采集卡的各个模块划分与功能。 采用了Cypress公司的CY7C68013芯片，完成了基于该芯片的USB总线接口硬件电路和固件程序的开发。 利用硬件描述语言VHDL和Altera公司高性能的EDA设计平台QuartusII5.0，采用Altera公司型号为EP2C8Q208C8的FPGA芯片，设计了数据采集系统的核心控制硬件和软件，完成了从模块划分、代码编写、功能仿真、逻辑综合、时序仿真和分析到程序下载和硬件验证整个设计过程。 叙述了在高速数字设计中的传输线理论与信号完整性概念，给出了FPGA和USB的PCB设计要点，并在此基础上完成了数据采集卡的6层PCB布线工作。 完成了数据采集卡的调试工作，给出了FPGA功能仿真、时序分析和硬件验证的结果。

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