基于FPGA+DSP的信息采集板的设计
发布时间：2021-05-16 11:42
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F...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 数据采集系统概况
1.2 FPGA+DSP结构
1.3 论文的主要内容以及章节安排
第2章 采集系统的关键技术
2.1 数据采集的基本理论
2.1.1 采样定理
2.1.2 模数转换过程
2.2 并行采样技术
2.3 数据传输和存储技术
2.3.1 数据存储方案
2.3.2 FIFO存储器
2.4 FPGA技术
2.4.1 FPGA概述
2.4.2 FPGA设计方法
2.4.3 Verilog HDL设计语言及设计环境
2.5 DSP技术
2.5.1 DSP芯片简介
2.5.2 CCS简介
第3章 系统方案设计
3.1 技术要求
3.2 总体设计方案
3.3 数据采集电路设计
3.3.1 数据采集方案
3.3.2 低通滤波电路
3.3.3 ADC
3.3.4 FPGA与AD7656的接口电路设计
3.4 数据存储电路设计
3.4.1 SDRAM接口设计
3.4.2 Flash接口设计
3.5 外围通讯接口电路
3.6 FPGA芯片配置
3.7 复位与时钟设计
3.7.1 复位电路设计
3.7.2 时钟设计
3.8 电源设计
第4章 FPGA程序设计
4.1 FIFO模块设计
4.1.1 FIFO的结构原理
4.1.2 FIFO的FPGA实现
4.2 AD7656的控制
4.3 UART设计
4.3.1 串行通信协议
4.3.2 内部基本构造
4.3.3 UART各功能模块的设计
4.4 FPGA与DSP的接口设计
第5章 DSP软件设计与测试
5.1 DSP软件设计
5.1.1 TMS320C6727的自动引导方式与代码固化
5.1.2 初始化模块
5.1.3 数据采集模块
5.1.4 通讯模块
5.2 硬件测试
5.2.1 硬件静态测试
5.2.2 上电测试
5.2.3 JTAG接口测试
5.2.4 数据采集控制测试
5.2.5 外围通讯测试
结束语
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]通信、数字家庭应用市场驱动DSP技术发展[J]. 代君利. 中国电子商情(基础电子). 2007(03)
[2]DSP+FPGA技术[J]. 汉泽西,孙燕妮. 电子技术. 2007(02)
[3]一种适合于SoC集成的UART核的设计实现[J]. 张松,董玲,于宗光,须文波,薛忠杰. 微电子学与计算机. 2005(09)
[4]高速模数转换器[J]. 史艳琼,徐继武. 安徽科技. 2005(Z1)
[5]基于Verilog HDL的全功能UART IP核的设计与实现[J]. 范健民,郑学仁,陈玲晶,邓婉玲,陈国辉. 中国集成电路. 2005(01)
[6]数据采集系统的Verilog HDL设计[J]. 杨祥龙,罗子健. 电子技术. 2004(03)
[7]高速数据采集的软件实现[J]. 何卫,张富斌,王小宁,王保保. 微机发展. 2003(09)
[8]用Visual C++实现实时数据采集[J]. 郑存红,胡荣强,赵瑞峰. 计算机应用研究. 2002(04)
[9]雷达信号的高速数据采集处理系统的设计[J]. 李志强,刘利民,马彦恒,曾瑞. 电子技术应用. 1998(12)
本文编号：3189628
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 数据采集系统概况
1.2 FPGA+DSP结构
1.3 论文的主要内容以及章节安排
第2章 采集系统的关键技术
2.1 数据采集的基本理论
2.1.1 采样定理
2.1.2 模数转换过程
2.2 并行采样技术
2.3 数据传输和存储技术
2.3.1 数据存储方案
2.3.2 FIFO存储器
2.4 FPGA技术
2.4.1 FPGA概述
2.4.2 FPGA设计方法
2.4.3 Verilog HDL设计语言及设计环境
2.5 DSP技术
2.5.1 DSP芯片简介
2.5.2 CCS简介
第3章 系统方案设计
3.1 技术要求
3.2 总体设计方案
3.3 数据采集电路设计
3.3.1 数据采集方案
3.3.2 低通滤波电路
3.3.3 ADC
3.3.4 FPGA与AD7656的接口电路设计
3.4 数据存储电路设计
3.4.1 SDRAM接口设计
3.4.2 Flash接口设计
3.5 外围通讯接口电路
3.6 FPGA芯片配置
3.7 复位与时钟设计
3.7.1 复位电路设计
3.7.2 时钟设计
3.8 电源设计
第4章 FPGA程序设计
4.1 FIFO模块设计
4.1.1 FIFO的结构原理
4.1.2 FIFO的FPGA实现
4.2 AD7656的控制
4.3 UART设计
4.3.1 串行通信协议
4.3.2 内部基本构造
4.3.3 UART各功能模块的设计
4.4 FPGA与DSP的接口设计
第5章 DSP软件设计与测试
5.1 DSP软件设计
5.1.1 TMS320C6727的自动引导方式与代码固化
5.1.2 初始化模块
5.1.3 数据采集模块
5.1.4 通讯模块
5.2 硬件测试
5.2.1 硬件静态测试
5.2.2 上电测试
5.2.3 JTAG接口测试
5.2.4 数据采集控制测试
5.2.5 外围通讯测试
结束语
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]通信、数字家庭应用市场驱动DSP技术发展[J]. 代君利. 中国电子商情(基础电子). 2007(03)
[2]DSP+FPGA技术[J]. 汉泽西,孙燕妮. 电子技术. 2007(02)
[3]一种适合于SoC集成的UART核的设计实现[J]. 张松,董玲,于宗光,须文波,薛忠杰. 微电子学与计算机. 2005(09)
[4]高速模数转换器[J]. 史艳琼,徐继武. 安徽科技. 2005(Z1)
[5]基于Verilog HDL的全功能UART IP核的设计与实现[J]. 范健民,郑学仁,陈玲晶,邓婉玲,陈国辉. 中国集成电路. 2005(01)
[6]数据采集系统的Verilog HDL设计[J]. 杨祥龙,罗子健. 电子技术. 2004(03)
[7]高速数据采集的软件实现[J]. 何卫,张富斌,王小宁,王保保. 微机发展. 2003(09)
[8]用Visual C++实现实时数据采集[J]. 郑存红,胡荣强,赵瑞峰. 计算机应用研究. 2002(04)
[9]雷达信号的高速数据采集处理系统的设计[J]. 李志强,刘利民,马彦恒,曾瑞. 电子技术应用. 1998(12)
本文编号：3189628
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