基于fpga和dsp的數(shù)據(jù)采集器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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1、總第期艦船電子工程岌巧年第期拍湘基于和的數(shù)據(jù)采集器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)劉國勤海軍駐江南廠軍事代表室上海儀”摘要闡述了基于〔的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì),同時(shí)還闡述以刀作為控制器、大容量硬盤作為存儲(chǔ)媒體。的存儲(chǔ)記錄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)采集汗存儲(chǔ)記錄中圖分類號(hào)朗朋側(cè)勸目寫刃山柱。伽啊加,鄉(xiāng)皿腳氏伴曲犯】助畫刃力找,田,布婦加配們嘆日對場印咖瀏』日羅。記概沈,,,地份腸七刀,政」日芍口皿山比州,。近年來隨著水聲技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的器系統(tǒng)框圖發(fā)展,使我們,可以獲取更多的水聲信息并通過數(shù)數(shù)據(jù)采集器其主要設(shè)計(jì)思想如下字

2、信號(hào)處理技術(shù)可以得到我們所需要的信息。在·選用低功耗、單電源器件,以保證鎳錫電池、這個(gè)過程中對模擬信號(hào)的采集量化數(shù)據(jù)采集器組能連續(xù)工作小時(shí)以上是必不可少的,而且為了追求更高的系統(tǒng)性能,對·選用低噪聲器件,并且模擬電路與數(shù)字電路。,數(shù)據(jù)采集器也提出了更高的要求互相隔離不共地使系統(tǒng)噪聲級(jí)位于砧的本文介紹了基于班七和的數(shù)據(jù)采集器,、,·,,一的設(shè)計(jì)為水下聲信號(hào)的采集記錄水下聲環(huán)境的通道數(shù)為通道帶寬為地通道增。分析提供了一種新的方法益可控·使,位分辨率,通道同用串行輸出刀系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)思想步采集·使用凡

3、〔可編程邏輯器件與燈接口,·數(shù)據(jù)采集器置于水下它包括以下幾個(gè)模塊使用和毛實(shí)現(xiàn)硬盤接口和文件管前置放大、后置放大、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記理、、口,·、,錄硬盤接模塊其中包括電源模塊以及供電的使用’硬盤實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù)在卜匕。鎳福電池組它的主要功能是將來自傳感器位于的采樣率下能連續(xù)記錄小時(shí)水下的矢量陣中的多通道模擬信號(hào)數(shù)字化,并保·提供一監(jiān)測輸出,可以監(jiān)測通道的任一存在硬盤中位于水面或者艙內(nèi)的監(jiān)控器可以控制通道?！?。一口并監(jiān)測數(shù)據(jù)采集器的工作狀態(tài)圖為數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集器與監(jiān)控器通過連接收稿日期以拓年月日,修

4、回日期二巧年月日沁年第期艦船電子工程《監(jiān)控?！?硬盤計(jì)算機(jī)?圖數(shù)據(jù)采集器基本框圖、、、據(jù)功能分為采集控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)接口時(shí)鐘分、。關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)頻串行接口五個(gè)模塊各模塊間信號(hào)盡可能獨(dú)立,互不影響,采用模塊化設(shè)計(jì)給程序的開發(fā)和維。采集控制護(hù)帶來很大方便采集控制是數(shù)據(jù)采集器,完成模擬到數(shù)·完成多通道串并轉(zhuǎn)換電路時(shí)會(huì)消耗大量的的中樞、,。字的轉(zhuǎn)換串行編碼到并行的轉(zhuǎn)換通過串行接口資源本設(shè)計(jì)充分利用萬內(nèi)部的存儲(chǔ)塊接受監(jiān)控器、,用存儲(chǔ)塊作為串并轉(zhuǎn)換電路的緩存區(qū),的命令控制通道增益選擇監(jiān)測通道資源。。并輸出監(jiān)測信

5、號(hào)降低了片內(nèi)資源的消耗由于數(shù)據(jù)采集器有犯通道,這就要求采集控·根據(jù)串行刀轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn),即、、制器能夠提供足夠多的輸人和輸出端口用于控制內(nèi)核邏輯依據(jù)采樣保持?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換采樣間歇三。。刀轉(zhuǎn)換并讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果如果使用普通的微處個(gè)控制步驟設(shè)計(jì)由一個(gè)采集控制模塊給出采樣,,、、采樣理器其外圍需要很多的邏輯器件使系統(tǒng)變得很保持?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換間歇三個(gè)控制信號(hào)作為其它。。復(fù)雜而班犯現(xiàn)場可編程門陣列的特點(diǎn)是可各單元的使能信號(hào)、、,使用的端口數(shù)量多內(nèi)部邏輯可按使用需要編程圖為燈轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換邏輯刀。,一。非常少的外圍支持器件使用護(hù)作

6、為采集控片選信號(hào)有效后有個(gè)周期的數(shù)據(jù)建立時(shí)間制器可以使系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單、可靠,并且有很強(qiáng)的靈數(shù)據(jù)建立后,開始向中傳送數(shù)據(jù),同時(shí)開始活性。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,將采集來的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成的并行。系統(tǒng)中毛選用。公司系列數(shù)據(jù)。中的作為采集控制器功系列刃采樣時(shí)鐘由多功能分頻器,。玉月漢汰,毛主時(shí)鐘為采用了新的可編程邏輯架構(gòu)具有低功耗等特點(diǎn)對主時(shí)鐘分頻實(shí)現(xiàn)毛的內(nèi)部資源是有限的,,。為了充分利用資分頻后得到的壓為燈的采源,避免不必要的浪費(fèi),本系統(tǒng)班〔程序的設(shè)計(jì)樣頻率為,也就是的片選信號(hào)。,思想如下頻率通過對進(jìn)行分頻分頻得到片選·

7、各邏輯單元均采用層次化、模塊化設(shè)計(jì),根信號(hào)。·,···。一石翎乒印外乒卯夕‘。嶸月神‘‘‘‘‘沖【畢畢且月幾幾「衛(wèi)「幾幾‘幾日幾幾日曰幾幾幾幾口幾月幾月日幾月呻習(xí)‘崩南叫叻口工兀取產(chǎn)圖刀轉(zhuǎn)換的時(shí)序仿真。存儲(chǔ)控制設(shè)計(jì)一本高采用直接控制硬盤的方法可將系統(tǒng)功耗降數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)采集過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),至最低,并可降低硬件成本。本設(shè)計(jì)采用班毛和為,、了使系統(tǒng)能及時(shí)存儲(chǔ)采集到的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)了存儲(chǔ)直接控制’的硬盤實(shí)時(shí)存儲(chǔ)記錄數(shù)控制電路,并選用計(jì)算機(jī)硬盤作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)載體。據(jù)。在以往的存儲(chǔ)記錄系統(tǒng)中,采用內(nèi)置工控機(jī)的方

8、法在中設(shè)計(jì)一異步用于向硬盤寫數(shù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù),這種方案的缺點(diǎn)是系統(tǒng)較龐大,硬件一成據(jù)的緩沖區(qū),圖為的寫人控制邏輯,其中劉國勤基于日日二和的數(shù)據(jù)采集器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)急第期上℃鄉(xiāng)是存儲(chǔ)控制命令信號(hào),,,,,當(dāng)它為高時(shí)開始寫信號(hào)當(dāng)它為低時(shí)開始寫人數(shù)據(jù)為高時(shí),,。。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為低時(shí)不存取數(shù)據(jù)是的關(guān)閉輸人月口匕呼幾少口飲印吃砂月甘弓妙州砂圖寫入控制時(shí)序仿真存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)毛直接將數(shù)據(jù)寫人凡,同時(shí)目毛每次從月讀出組數(shù)據(jù)組合根據(jù)’的狀態(tài)判斷為非空時(shí)就輸出并后向硬盤寫一次,所以比信號(hào)通知啟動(dòng)存盤程序。