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《高速通用數(shù)據(jù)采集平臺的設(shè)計與實現(xiàn)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文高速通用數(shù)據(jù)采集平臺的設(shè)計與實現(xiàn)姓名:盧建良申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):微電子學(xué)與固體電子學(xué)指導(dǎo)教師:金西20100501摘要隨著科技的進步,數(shù)據(jù)采集電路的應(yīng)用范圍不斷擴大,日益增加的信號類型、復(fù)雜的處理算法以及要求越來越高的采集速度和精度成為當(dāng)前數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域的主要問題。在現(xiàn)實世界的的諸多領(lǐng)域,如汽車電子、手機通信、醫(yī)療電子及粒子探測等,都需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。但是幾乎所有的數(shù)據(jù)采集電路都含有許多的共同特點。通過分析高速數(shù)據(jù)采集電路的共性,從而設(shè)計一款高速通用的數(shù)據(jù)采集平臺,
2、使其能適用多數(shù)的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用。本論文圍繞數(shù)據(jù)采集電路的共性展開討論,分析了通用數(shù)據(jù)采集平臺設(shè)計的可行性,并對數(shù)據(jù)采集平臺的整體結(jié)構(gòu)及核心器件進行了介紹,最后通過粒子探測器數(shù)據(jù)采集電路和醫(yī)療儀器中的CELLPACK信號采集電路兩個實例驗證了該平臺的通用性和實際應(yīng)用價值。本論文的主要工作包括:(1)對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行分析,搭建了一個可重復(fù)使用的多功能數(shù)據(jù)采集平臺,可實現(xiàn)不同功能的數(shù)據(jù)采集電路,并成功地將其應(yīng)用到兩個完全不同的數(shù)據(jù)采集設(shè)計中(粒子探測器數(shù)據(jù)采集電路和CELLPACK信號采集電路),從而
3、有效減少了設(shè)計開發(fā)的時間及成本。(2)針對專用集成電路VA64.TA2的特點及應(yīng)用環(huán)境的要求,選擇合適的封裝類型,對該芯片進行了封裝和測試,滿足了粒子探測器數(shù)據(jù)采集電路的要求。(3)根據(jù)SD的數(shù)據(jù)手冊獨立開發(fā)了通過FPGA對SD卡進行讀寫的IP,并將其整合到了在FPGA上搭建的基于NIOSIICPU的片上系統(tǒng)中。為本數(shù)據(jù)采集平臺的擴展應(yīng)用提供了保證。關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)采集;VA64.TA2;FPGA;SD卡;CELLPACKAbstractWiththeadvancementoftechnology,
4、dataacquisitioncircuitexpandingrangeofapplications,increasingthesignaltype,complexprocessingalgorithmsandtheincreasingdemandsofspeedandaccuracyofcollecteddataacquisitionhasbecomethemajorproblemareas.Intherealworldinmanyareas,suchasautomotiveelectroni
5、cs,mobilecommunications.medicalelectronicsandparticledetectorsareneeded幻rdatacollection。Butalmostallofthedataacquisitioncircuitscontainmanycommonfeatures.Byanalyzingthedataacquisitioncircuitcommontodesignahigh--speedgeneral-·purposedataacquisitionpla
6、tformthatcanbeappliedtomostofthedataacquisitionapplicationisthepurposeofwritingthispaper-Thispaperfocusonthecommondataacquisitioncircuittodiscuss,analyzethegeneralfeasibilityofdatacollectionplatform,anddataacquisitionplatformfortheoverallstructureand
7、COrecomponentsareintroduced。andfinallythroughtwoexamples(theparticledetectordataacquisitioncircuitandmedicalinstrumentsCELLPACKsignalacquisitioncircuit)todemonstratetheplatform。Sversatilityandpracticalvalue.Themainworkofthispaperincludes:(1)Analysiso
8、fthedataacquisitionsystemandbuildareusablemulti-functiondataacquisitionplatformthatenablesdifferentfunctionsofdataacquisitioncircuit,andthesuccessofitsapplicationtotwocompletelydifferentdatacollectiondesign。whichreducedesigndevelopmenttimeandcosts.(2