基于FPGA的汽車(chē)測(cè)試用多路數(shù)據(jù)采集器.pdf

1、申請(qǐng)碩士學(xué)位論文基于FPGA的汽車(chē)測(cè)試用多路數(shù)據(jù)采集器基于FPGA的汽車(chē)測(cè)試用多路數(shù)據(jù)采集器學(xué)校：校：上海交通大學(xué)學(xué)院：院：電子信息與電氣工程學(xué)院系別：別：儀器科學(xué)與工程系學(xué)科專(zhuān)業(yè)：學(xué)科專(zhuān)業(yè)：精密儀器及機(jī)械姓名：名：劉義春指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：丁國(guó)清副教授班級(jí)：級(jí)：B0703591學(xué)號(hào)：號(hào)：1070359011上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院二零一零年一月二零一零年一月上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要基于F

2、PGA的汽車(chē)測(cè)試用多路數(shù)據(jù)采集器基于FPGA的汽車(chē)測(cè)試用多路數(shù)據(jù)采集器摘要在汽車(chē)設(shè)計(jì)定型生產(chǎn)工作中，檢測(cè)和保證汽車(chē)的安全性是目前質(zhì)量檢測(cè)的一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。在實(shí)際行駛測(cè)試中，利用數(shù)據(jù)采集器獲取汽車(chē)的各項(xiàng)性能參數(shù)進(jìn)而分析汽車(chē)的整體安全性能。本文介紹一款新型基于FPGA的汽車(chē)測(cè)試用多路數(shù)據(jù)采集器原型設(shè)計(jì)，主要是面向汽車(chē)碰撞試驗(yàn)的測(cè)試工作。在汽車(chē)運(yùn)行后、記錄各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)；在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過(guò)回收多路數(shù)據(jù)采集器內(nèi)已保存的所有數(shù)據(jù)，經(jīng)后期處理后回

3、放汽車(chē)實(shí)際運(yùn)行中的各項(xiàng)性能。除滿足采集精度、頻率、數(shù)據(jù)容量等常規(guī)數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)指標(biāo)外，該數(shù)據(jù)采集器還滿足了體積小型化、零延時(shí)啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集等設(shè)計(jì)要求，最大限度地方便了測(cè)試用戶的實(shí)際使用。本論文詳細(xì)討論了采集器的整個(gè)設(shè)計(jì)思路，主要設(shè)計(jì)工作內(nèi)容有：（1）分析設(shè)計(jì)功能需求，進(jìn)行多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)，在硬件上將系統(tǒng)分為各子單元：模擬信號(hào)適配單元、模擬信號(hào)采集單元、數(shù)字信號(hào)處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和核心控制單元。（2）根據(jù)性能指標(biāo)對(duì)各子單元進(jìn)行

4、芯片選型工作，之后設(shè)計(jì)硬件原理圖和PCB布局布線圖。其中包括了根據(jù)模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)特性進(jìn)行必要的電平轉(zhuǎn)換、信號(hào)隔離、阻抗變換等信號(hào)調(diào)理電路；對(duì)調(diào)理好的信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換、隔離等的數(shù)據(jù)采集電路；對(duì)采集后數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖存儲(chǔ)等的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路。（3）軟件方面則是在FPGA器件的相關(guān)開(kāi)發(fā)環(huán)境中，采用Verilog語(yǔ)言，以模塊化的方式編寫(xiě)控制代碼，使各子模塊控制相應(yīng)的硬件資源。當(dāng)各個(gè)子模塊都經(jīng)過(guò)測(cè)試后，再將所有子模塊連接組合成為整體，從而完成整個(gè)項(xiàng)目