收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于PCI接口的频率稳定度测量模块设计

柳智奇  
【摘要】: 频率稳定度表征了频率信号维持其恒定频率的工作能力。对频率稳定度的测量可以评估一个系统稳频的好坏。评价频率稳定度的手段是计算一定时间段内的阿伦方差,要求对频率信号进行无间隙,不间断测量。以FPGA为核心的高速等精度的频率测量,不仅突破了直接测频方法中对测量频率需要采用分段测量的局限,而且在整个测量频段内能够保持高精度不变,是测频方案中的首选。 周边元件互连总线(PCI)是微型计算机中处理器和存储器与外围控制部件、扩展卡之间的互连接口。PCI局部总线由于其速度快、可靠性高、成本低、兼容性好等特点,在各种计算机总线标准中占主导位置,采用基于PCI标准的接口设计已经成为数据采集项目开发中的优先选择之一。接口设计采用FPGA具有电路简单,易优化,干扰小等明显的优点,但独立设计难度较大。 本文提出了一种以测量阿伦方差的方式进行频率稳定度评估的等精度测频电路设计方案,并制作了简化的,严格遵循PCI接口规范的PCI模组,所有电路集成于一块可编程逻辑器件(FPGA)为主芯片的板卡上,在满足设计要求的前提下优化了逻辑,降低了延迟和干扰,具有高集成度、高速和高可靠性的特点,该卡应用于横向塞曼稳频激光器的频率稳定度测量中。 Win32驱动程序模型(WDM)是目前主流操作系统中采用的驱动方式,具有良好的可移植性和可配置性,其基于对象的处理模式非常适合于开发应用程序编程接口(API)程序,实现丰富的人机界面。在本文的设计中,板卡的工作状态由上位机(PC)程序控制,采用VC+Windows DDK+Driver Stdio编程,操作系统通过即插即用(UPnP)管理器和WDM驱动,可以实现软硬件数据的实时传输,处理和显示。 全文对硬件的设计,驱动程序的开发,控制软件的编写,测频实验应用,数据处理,误差产生分析和减小办法进行了详细的论述。在最后,总结了本文的研究工作,分析了设计存在的几点不足并提出了进一步优化设计的一些看法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 严其艳;;基于PCI的多通道数据采集系统设计[J];企业技术开发;2011年12期
2 特木勒;黄智刚;;基于PCI总线和SDRAM的高速数据采集卡研制[J];遥测遥控;2007年02期
3 陈重;;基于FPGA的PCI总线接口硬件调试策略[J];电子元器件应用;2009年08期
4 闫君;王旭柱;;基于FPGA的实时数据采集与处理系统[J];中国新技术新产品;2010年11期
5 陈小勤;曹军军;;基于FPGA的运动控制卡的设计与实现[J];微电机;2011年03期
6 童吕轶;房庆海;王金锋;廖鲁昕;;一种能产生精确定时脉冲信号的PCI卡的设计[J];工业计量;2008年02期
7 羌凌飞;;基于PCI的高速数字信号发生卡设计[J];电子测量技术;2009年09期
8 麻旭东;王文杰;;基于PCI总线数字量测试台的研究与实现[J];科学之友;2010年03期
9 陈敏;;高速等比例图像采集处理系统设计[J];机电技术;2011年03期
10 陈强辉;刘莹;;基于PCI总线频谱分析仪的设计与实现[J];无线电工程;2007年01期
11 秦莹莹;郭喜庆;刘伟;;基于PCI和FPGA的转台检测系统[J];仪表技术与传感器;2011年03期
12 张健;吴丽莹;;阿伦方差表示的频率稳定度的实时测量[J];哈尔滨科学技术大学学报;1990年01期
13 戴紫彬,徐建;一种可动态配置的PCI适配卡[J];空军工程大学学报(自然科学版);2005年02期
14 于振华;王绪本;张阳洁;;基于PCI的ARINC429通信板卡的设计与实现[J];自动化技术与应用;2009年07期
15 张虹;李志刚;李焕信;;中日卫星双向时间比对稳定度的测定方法[J];宇航计测技术;2007年03期
16 李玉莹;刘铁新;;被动型氢钟频率稳定度与频率漂移特性分析[J];中国科学院上海天文台年刊;2010年00期
17 余丹,王庆;一种新型多路同步数据采集卡的设计与实现[J];电力科学与工程;2004年03期
18 冯遂亮;宋力杰;;利用小波方差进行原子钟频率稳定度的估计[J];宇航计测技术;2009年01期
19 王向乔,傅仕俊;ADSL调制解调器的FPGA实现方案[J];重庆工商大学学报(自然科学版);2003年01期
20 余丹,李晓明,王庆;一种新型多路故障录波装置的设计与实现[J];高电压技术;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 许聪;董峰;;应用FPGA控制PCI总线信号源的设计与实现[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第三分册)[C];2009年
2 朱震宇;;PCI与FPGA技术在仿测仪中的应用[A];仿真计算机与软件、仿真方法与建模学术交流会论文集[C];2004年
3 朱辉;邢昊昱;张登伟;舒晓武;刘承;;用PCI CY7CO9449实现的具有GPIB接口的高速数据采集设备[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(上册)[C];2004年
4 张新辉;黄凌;刘建;;基于PCI的高速数字信号收发平台设计[A];2009年研究生学术交流会通信与信息技术论文集[C];2009年
5 曾大治;张伟达;刘泉华;;超高速采样系统的FPGA设计[A];第三届全国嵌入式技术和信息处理联合学术会议论文集[C];2009年
6 刘同领;唐友喜;;基于PCI总线的FPGA动态配置技术[A];2008年中国西部青年通信学术会议论文集[C];2008年
7 王玮;钱伟康;应怀樵;;基于FPGA的PXI高速数据采集系统硬件设计[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
8 陈贵伟;管良明;;基于高精度频率稳定度测试仪的研制[A];2009全国时间频率学术会议论文集[C];2009年
9 侯金华;;基于FPGA的SOC系统可靠性设计[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
10 张健;孙辉先;陈晓敏;安军社;;反熔丝FPGA的可靠性设计措施[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张承畅;多FPGA系统的关键问题及应用研究[D];重庆大学;2011年
2 李鹏;基于元构件的FPGA硬件构件设计技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
3 谢丁;FPGA互连结构评估系统研究与实现[D];复旦大学;2011年
4 刘强;LHCD微波反馈控制的相位计算与读出系统研究[D];中国科学技术大学;2008年
5 王忠明;SRAM型FPGA的单粒子效应评估技术研究[D];清华大学;2011年
6 廖永波;SOC软硬件协同方法及其在FPGA芯片测试中的应用研究[D];电子科技大学;2010年
7 唐玉兰;伪布尔可满足性算法及其在FPGA布线中的研究应用[D];江南大学;2010年
8 邬贵明;FPGA矩阵计算并行算法与结构[D];国防科学技术大学;2011年
9 薛晓勇;新型存储器在FPGA中应用的关键技术研究[D];复旦大学;2011年
10 隋文涛;FPGA布局算法研究[D];清华大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 柳智奇;基于PCI接口的频率稳定度测量模块设计[D];哈尔滨工业大学;2007年
2 张长营;基于FPGA和PCI的数字复分接设计[D];电子科技大学;2011年
3 范小虎;基于FPGA的PCI接口软硬件协同设计及其应用[D];济南大学;2011年
4 谢烨;AS1773光纤控制总线协议芯片的实现及相关接口研究[D];电子科技大学;2005年
5 张健;PCI总线控制器的集成设计与实现[D];北京工业大学;2004年
6 覃琴;基于FPGA的PCI接口运动控制卡的研究[D];四川大学;2006年
7 刘秉义;雷达中频信号数字接收技术研究[D];电子科技大学;2004年
8 丁念刚;实时多通道数字侦收系统硬件及其数字前端实现研究[D];电子科技大学;2009年
9 邓洪;风廓线雷达数字信号处理研究[D];电子科技大学;2005年
10 龚金岭;基于TigerSHARC和PCI总线的阵列信号处理模块的设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 海英;赛灵思发布新型FPGA芯片方案[N];人民邮电;2009年
2 ;实现FPGA产品差异化[N];中国电子报;2011年
3 ;FPGA为消费电子提供安全保证[N];中国电子报;2011年
4 本报记者 赵艳秋 冯晓伟 冯健;FPGA:市场应用广 门槛需降低[N];中国电子报;2009年
5 本报记者 冯晓伟;FPGA格局难改 新兴企业胜算几何?[N];中国电子报;2009年
6 ;异步架构FPGA实现业界最高速度[N];中国电子报;2009年
7 ;突破功耗和成本限制设计中国需要的FPGA[N];中国电子报;2009年
8 ;通信仍是FPGA最大市场[N];中国电子报;2009年
9 本报记者 梁红兵;赛灵思:降低FPGA应用门槛[N];中国电子报;2010年
10 华北光电技术研究所 刘刚;FPGA+DSP升级热像设计[N];中国电子报;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978