目前,数字信号处理广泛应用于通信、雷达、声纳、语音与图像处理等领域,信号处理算法理论己趋于成熟,但其具体硬件实现方法却值得探讨。FPGA是近年来广泛应用的超大规模、超高速的可编程逻辑器件,由于其具有高集成度、高速、可编程等优点,大大推动了数字系统设计的单片化、自动化,缩短了单片数字系统的设计周期、提高了设计的灵活性和可靠性,在超高速信号处理和实时测控方面有非常广泛的应用。本文对FPGA的数据采集与处理技术进行研究,基于FPGA在数据采样控制和信号处理方面的高性能和单片系统发展的新热点,把FPGA作为整个数据采集与处理系统的控制核心。主要研究内容如下: FPGA的单片系统研究。针对数据采集与处理,对FPGA进行选型,设计了基于FPGA的单片系统的结构。把整个控制系统分为三个部分:多通道采样控制模块,数据处理模块,存储控制模块。 多通道采样控制模块的设计。利用4片AD7506和一片AD7862对64路模拟量进行周期采样,分别设计了通道选择控制模块和A/D转换控制模块,并进行了仿真,完成了基于FPGA的多通道采样控制。 数据处理模块的设计。FFT算法在数字信号处理中占有重要的地位,因此本文研究了FFT的硬件实现结构,提出了用FPGA实现FFT的一种设计思想,给出了总体实现框图。分别设计了旋转因子复数乘法器,碟形运算单元,存储器,控制器,并分别进行了仿真。重点设计实现了FFT算法中的蝶形处理单元,采用了一种高效乘法器算法设计实现了蝶形处理单元中的旋转因子乘法器,从而提高了蝶形处理器的运算速度,降低了运算复杂度。理论分析和仿真结果表明,状态机控制器成功地对各个模块进行了有序、协调的控制。 存储控制模块的设计。利用闪存芯片K9K1G08UOA对采集处理后的数据进行存储,设计了FPGA与闪存的硬件连接,设计了存储控制模块。 本文对FFT算法的硬件实现进行了研究,结合单片系统的特点,把整个系统分为多通道采样控制模块,数据处理模块,存储控制模块进行设计和仿真。设计采用VHDL编写程序的源代码。仿真测试结果表明,此FPGA单片系统可完成对实时信号的高速采集与处理。
上传时间: 2013-07-06
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根据嵌入式系统软件设计需要的“数据结构”知识编写而成。书中基本内容有:常用线性数据结构在嵌入式系统中的实现和相关算法;树和图在嵌入式系统中的实现和相关算法;排序和查找算法等。本书
上传时间: 2013-06-24
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Verilog实现的DDS正弦信号发生器和测频测相模块,DDS模块可产生两路频率和相位差均可预置调整的值正弦波,频率范围为20Hz-5MHz,相位范围为0°-359°,测量的数据通过引脚传输给单片机,单片机进行计算和显示。
上传时间: 2013-08-28
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采用按时间抽选的基4原位算法和坐标旋转数字式计算机(CORDIC)算法实现了一个FFT实时谱分析系统。整个设计采用流水线工作方式,保证了系统的速度,避免了瓶劲的出现;整个系统采用FPGA实现,实验表明,该系统既有DSP器件实现的灵活性又有专用FFT芯片实现的高速数据吞吐能力,可以广泛地应用于数字信号处理的各个领域。
上传时间: 2013-09-01
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为了实现把软件仿真的数据通过PCI总线DMA传输、处理后转换成高速视频串行数据流(LVDS数据流),设计出了基于PCI9054的数据转换模块。通过介绍PCI总线接口协议芯片PCI9054的性能、特点,分析了windows的WDM驱动程序的特点,在软硬件设计中采用把数据缓存器设置为两组SRAM的结构,两组SRAM交替进行数据存取的方式,有效克服了数据流不连续的现象,解决了形成不间断数据流和两次DMA传输之间的数据间断问题。应用结果表明,该设计可满足数字视频带宽20 MHz以内的LVDS数据流的转换与传输。
上传时间: 2014-12-26
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介绍基于ISA总线与KH-9300的数据采集板卡的设置,详细说明8254定时计数器及8259中断控制器的结构特点、工作方式、控制字等,探讨中断类型、中断处理程序、中断矢量表及其填写。重点讲述使用TorboC编写中断服务程序的方法,应注意的主要问题及程序测试的结果。 Abstract: The settings of KH-9300 data acquisition board based on the ISA bus is introduced,the structural characteristics,working methods,control characters of the timing counter 8254 and interruptioncontroller 8259 are explained in detail.The interruption type,interrupt handling programs,interruption vector table and its filling also are discussed.Further,great emphasis is put on the method of interrupt service program compiled by Torbo C,the main issues that should be noted,and the results of program testing.
上传时间: 2013-11-14
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介绍一种基于C8051F060单片机和NAND Flash的数据采集存储系统,该系统可实现3路信号采样,每路采样率为5KS/s,通过异步串行通信接口实现数据传输。并详细说明系统的软件设计。 Abstract: An acquisition and storage system based on C8051F060and NAND Flash is designed in this paper.The system is used to sample three-channel of signal,5KSPS each channel,and can upload data to test bench through UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter).The software design is discussed in detail.
上传时间: 2013-10-12
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针对众多低成本数据采集需求,采用带有片上USB控制器和D/A转换器的混合信号微处理器C8051F340,设计了一款可通过USB接口和LabVIEW图形用户界面实现与PC机联机的数据采集器,同时借助系统的SD卡存储独立实现现场长时间采集数据。该数据采集器成本低,结构简单,体积小,已成功用于工业现场。 Abstract: Aiming at the need of low cost data acquisition, a data acquisition device is designed based on C8051F340 which is a mixed-signal microcontroller and integrates USB controller and A/D controller on a chip.The data acquisition device which can combine with PC by USB interface and LabVIEW graphical user interface,can realize data acquisition. At the same time,it can be solely run a long time in virtue of SD card in field.The date aequisition device features low cost,simple structure and little sharp, and it has been used in industry field.
上传时间: 2014-05-31
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摘要:设计了基于单片机的罐道倾角数据采集系统,介绍了系统的构成、工作原理和流程图,给出了单片机AT89S52与外围器件的硬件接口电路。使用汇编语言和VisualBasic设计了PC机与单片机间的串行通信程序,并提出了数据趋势曲线的绘制方法。设计的数据采集系统具有易实现、易编程、可移植、体积小、功耗低等优点。关键词:单片机;数据采集系统;罐道倾角;串行通信;VB
上传时间: 2013-11-19
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PCI 9656是PLX公司设计的一款高速PCI I/O芯片,可应用于66MHz、64bit PCI和CompactPCI总线。文章简述了PCI 9656的主要功能,介绍了一种应用PCI 9656的CompactPCI数据接收卡设计。设计中采用MAXII系列CPLD建立了PCI 9656与FIFO间的数据通道,可满足高速数据传输的要求。
上传时间: 2014-11-28
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