随着科学技术的快速发展和数据采集系统的广泛应用,人们对数据采集系统的速度、精度、易操作性以及实时性的要求也在不断地提高。通用串行总线USB作为一种新型的微机总线接口规范,以其使用方便、易于扩展、速度快等优点而被广泛地应用于数据采集系统中。现场可编程门阵列最大的特点是结构灵活,开发周期较短,适合于实时信号处理,已被广泛应用于通信、数据采集、图像处理等诸多领域。 @@ 本文充分利用USB和FPGA的上述优点,设计了一种基于USB2.0技术和FPGA技术相结合的高速数据采集系统。 @@ 首先,对数据采集基本理论及系统相关技术进行了简单地介绍。 @@ 其次,对以ADC转换器(TLC5510)、FPGA芯片(EP1C6Q240C8)为控制器和USB接口芯片(CY7C68013A-56,简称FX2)为主的数据采集系统进行了硬件设计和分析,并在此设计的基础上给出相应的原理图、PCB。硬件设计主要包括FPGA与ADC和FX2之间的接口电路设计以及硬件逻辑设计。 @@ 再次,根据系统需求,对系统软件部分进行了设计,分三部分:一是为满足FX2在USB上的最大传输速率而编写的固件程序;二是在PC机中的WindowsXP系统下利用GPD编写USB设备驱动程序;三是充分了解FX2的主要功能特点,并编写出应用程序。 @@ 最后,对系统的软硬件进行了调试,给出了调试结果和分析,对出现的问题给出了解决方案。结果表明,系统符合设计要求。 @@关键词:USB2.0;FPGA;SOPC;数据采集;固件;
上传时间: 2013-06-21
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矩阵运算是描述许多工程问题中不可缺少的数学关系,矩阵运算具有执行效率好、速度快、集成度高等优点,并且随着动态可配置技术的发展,灵活性也有了很大的提高。因此,寻找矩阵运算的高速实现方法是具有很大的现实意义,能够为高速运算应用提供技术支持。 为了提高研究成果的实用性与商用性,本文主要针对某种体积小、运算速度和性能要求很高的特殊场合设计并实现基于FPGA的矩阵运算功能。通过系统地研究FPGA功能结构、设计原理、DSP接口、IEEE-754标准,深入学习浮点数及矩阵的基础运算以及硬件编程语言等内容,根据矩阵运算的特点和原理,讨论了硬件设计方面重点对具体核心器件结构、特点以及有关FPGA的设计流程和控制器Verilog HDL硬件编程语言代码方面内容,确定了基于FPGA浮点运算及矩阵运算单元的Verilog HDL设计方法,在Quartus II平台上对其仿真、记录运算结果,并对采集到的数据结果进行了深入分析与总结。 本设计通过几种矩阵算法利用FPGA和MATLAB分别进行了实现测试,验证了设计结果的正确性,证明了本设计中矩阵运算速率的实用性与高效性,提高了系统资源利用率和系统可靠性,为今后在工程、军事、通讯等生产生活各个领域应用打下良好基础。
上传时间: 2013-07-07
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高速大容量数据采集存储技术在通信、航天、气象、雷达等多个领域中拥有着广泛应用。各领域科技与信息技术不断发展,对数据的采集和传输速率要求越来越高,对数据存储的速度和容量要求也越来越高。高速数据存储主要包括存储介质选取、存储器控制、数据存储和总线应用等,如何实时、高速、连续大量地采集存储数据是一个关键性问题。 本文设计了一种基于FPGA控制的高速数据采集存储系统。该系统选用符合ATA-6规范的IDE硬盘作为数据存储介质,采用RAID0配置的磁盘阵列形式,并配合板载的128MB内存实现对数据的高速大容量稳定存储。 该磁盘阵列同时管理五个IDE硬盘,平均数据流达到250MB/s,峰值传输速率达到500MB/s,也可以扩展更多硬盘构成大容量的磁盘阵列。系统采用PCI-9054桥芯片与计算机连接,可同时存储四路AD数据,可以通过人机交互界面实时监控数据采集情况,在计算机上实现整个磁盘阵列的实时控制。
上传时间: 2013-06-14
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现代自动化生产技术迅猛发展,对保证其产品质量的检测技术也提出了更高的要求,许多传统的检测手段已不能满足现代化大生产的需求.而在计算机视觉理论基础上发展起来的视觉检测技术以其高精度、非接触、自动化程度高等优点满足了现代生产过程在线检测的要求,逐渐由实验室走向工业现场,得到了日益广泛的应用.随着现代生产节拍的不断加快,以及检测节点的增多,处理数据量的增大,对视觉检测系统的测量速度提出了更高的要求,而在现有的检测系统中,实现100%实时在线检测的关键问题是提高视觉图像的处理速度,从而提高整个视觉检测系统的处理速度.因此该文提出基于FPGA的高速图像处理系统的设计方案,得到了国家"十五"攻关项目"光学数码柔性通用坐标测量机"的资助.该文针对以下三个方面进行研究并取得一定的成果:(一)高速图像处理硬件解决方案的研究通过分析现有的几种实现高速图像处理的方法的优缺点,提出了基于现场可编程逻辑器件FPGA(Field Programmable Gate Array)技术的高速图像处理系统的方案,并构建了其硬件平台.(二)基于USB总线的通讯采用USB专用接口芯片,实现高速图像处理系统与PC机的通讯验证硬件设计的正确性.(三)基于FPGA的图像处理的研究分析图像处理的特点及其基本的方法,初步研究了基于FPGA的图像低层次处理的硬件化方法的实现.
上传时间: 2013-04-24
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本文主要研究一种隔离器高速数据通信卡设计,并对基于PCI总线的内外网数据通讯和交换的硬件编程实现进行详细的说明,最后在pc机windows平台下对数据通信卡进行吞吐量和稳定性的测试。 首先介绍了网络安全的现状以及物理网络隔离的原理和重要性,并叙述了网络隔离产品的发展,接着介绍网络隔离系统,并提出硬件平台的总体设计方案:重点叙述了网闸内外网通讯的硬件核心数据通信卡设计思路和数据的流程,以及基于FPGA的PCI接口外部逻辑设计,并对该数据通讯卡在windows平台双机之间通讯作了测试,并对测试结果作了分析。
上传时间: 2013-07-30
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摘要:介绍了一种基于AT89C52单片机的高速数字“黑匣子”系统;该系统可对模拟信号进行高速实时采样,利用8255芯片进行总线扩展实现了大容量非易失SRAM的寻址,软件控制串口实现SRAM与PC机的数据传输;实际工作中有采样速度快、采样精度高;操作方便等优点。关键词:AT89C52;高速;实时采样;PC
上传时间: 2013-11-24
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提出了一种基于LPC2142且具有USB (通用串行总线) 接口的高速数据采集卡的设计方案,给出了基于ARM7处理器LPC2142和FPGA芯片的软硬件设计方法,该设计方案解决了高速实时信号与接口总线之间的速度兼容问题。关键词 USB 高速数据采集卡 LabVIEW uC/OS-II 速度兼容
上传时间: 2013-11-09
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基于CAN总线的智能寻位制造系统 智能寻位制造系统的组成网络化智能寻位制造系统的概念是将智能寻位,工艺规划# 加工信息生成# 加工设备控制等分布于制造系统中不同物理位置的独立单元! 借助实时控制网络集成为一有机整体! 从而实现单元间的高速信息交换! 并通过管理计算机中的动态调度软件! 协调整个系统的高效运行" 据此思路构成的网络化智能寻位制造系统的总体结构如图所示.
上传时间: 2013-11-13
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文中介绍一种基于CPCI总线的无源雷达终端系统,满足了无源雷达高速、大容量数据处理及传输的要求。
上传时间: 2013-12-24
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针对多DSP 共享总线的通用信号处理板卡, 介绍了基于PCI9054 和CPCI 总线的接口设计, 分析了通用WDM总线驱动程序的开发。采用Verilog HDL 用CPLD 设计控制时序实现了DSP 和 CPCI 总线桥接器PCI9054 之间的普通传输和高速DMA 传输。驱动程序采用DriverWorks 和Windows 驱动开发包DDK 进行开发, 具有很好的通用性和可移植性。
上传时间: 2013-12-24
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