基于FPGA的USB接口實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng).pdf

1、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)在現(xiàn)代通信與測(cè)量中被廣泛的應(yīng)用,本文針對(duì)課題“浮游植物粒徑分布于濃度測(cè)量系統(tǒng)”中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理部分,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)中熒光信號(hào)脈沖寬度的測(cè)量和多普勒信號(hào)頻譜的計(jì)算的功能。本系統(tǒng)采用FPGA技術(shù),以FPGA為主芯片,與PC機(jī)連接采用USB總線,利用其中的數(shù)據(jù)處理功能模塊對(duì)經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換后的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,把處理后的信息傳輸?shù)経SB總線上,從而對(duì)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
　　 本文主要闡述了基于FPGA的USB接口

2、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)方案主要涉及到ADC、FPGA和USB接口方案的選取及配置,利用Xilinx公司的開(kāi)發(fā)工具ISE設(shè)計(jì)出各個(gè)功能模塊,并對(duì)其進(jìn)行綜合驗(yàn)證,對(duì)綜合后的結(jié)果通過(guò)ModelSim與ISE自帶的仿真工具進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了Xilinx公司Spartan3E系列中有著比較豐富的存儲(chǔ)單元的XC3S1600E作為系統(tǒng)主芯片。利用Xilinx公司提供的開(kāi)發(fā)工具ISE中自帶的IP核資源及硬件

3、描述語(yǔ)言verilog建模,設(shè)計(jì)出FIFO、熒光信號(hào)處理、FFT運(yùn)算、時(shí)鐘控制DCM等模塊,并對(duì)上述的模塊進(jìn)行綜合仿真,根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的整體架構(gòu)將不同的模塊有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。上述模塊運(yùn)算后的結(jié)果通過(guò)USB接口模塊傳輸?shù)経SB總線上,實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)相連,USB接口方案利用了Cypress公司生產(chǎn)的CY7C68013。
　　 本系統(tǒng)通過(guò)加載輸入由開(kāi)發(fā)工具ISE中所自帶的Crodic IP核搭建出的正弦信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的正弦信號(hào)作為輸入,利用