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基于FPGA+DSP的信息采集板的设计

陈美燕  
【摘要】: 随着数字信号处理技术和计算机的不断发展,现代工业生产和科学技术研究都需要借助数字处理。进行数字处理的先决条件是将所研究的对象进行数字化,也即信息采集。随着计算机技术的飞速发展和普及,信息采集系统也迅速得到应用。应用信息采集系统可获得大量的动态信息,是研究瞬间物理过程的有力工具,也是获取科学奥秘的重要手段之一。信息采集系统被广泛应用于雷达、图像处理、软件无线电、瞬态信号测试等领域。 本文主要研究了如何用现场可编程门阵列(FPGA:Virtex4-LX80)和数字信号处理芯片(DSP:TMS320C6727)作为数字平台实现多通道信息采集系统。本文阐述了本设计所使用的关键技术,着重介绍了信息采集系统硬件设计方案和硬件电路,并对基于FPGA的信息采集过程以及外围通讯接口进行了详细的描述,最后介绍了DSP的软件设计以及系统的硬件测试。 本设计采用16位A/D转换器进行模数转换,使用FPGA+DSP的体系结构对系统进行控制管理,使整个系统能够协调工作。采用RS232与RS422接口与主机或其他设备相连,能够实现大量数据的传送与存盘。可以以在线或者联机方式工作,大大的扩展了系统的使用范围。 此外,由于FPGA实现了整个信息采集系统的接口和时序控制的功能,所以本文详细论述了用Verilog HDL语言在FPGA内实现数据采集时序控制、数据通讯等功能,并在ISE9.1开发环境下进行了Modelsim仿真、综合、调试。 本设计以FPGA+DSP为体系结构实现了多通道信息采集系统。


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