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《基于FPGA的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的SOPC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、摘要本課題完成了基于FPGA的數(shù)據(jù)采集器以及IIC總線的模數(shù)轉(zhuǎn)換器部分、通訊部分的電路設(shè)計。其中FPGA采用xilinx公司spartan-II系列的xc2S100芯片，在芯片中嵌入32位軟處理器MicroBl北e：Ilc總線的模數(shù)轉(zhuǎn)換采用Micmchip公司的MCP3221芯片，通訊部分則在FPGA片內(nèi)用VHDL語言實現(xiàn)。通過上述設(shè)計實現(xiàn)了“準(zhǔn)單片化”的模擬量和數(shù)字量的數(shù)據(jù)采集和處理。所設(shè)計的數(shù)據(jù)采集器可以和結(jié)構(gòu)類似的上位機通訊，本課題完成了在上位機中用vHDL語言實現(xiàn)的通信電路模塊。通過上述兩部分工作，將微處理器、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器等數(shù)字邏輯電路均集成在同一個FPGA內(nèi)部
2、，形成一個可編程的片上系統(tǒng)。珊c漁片外僅為模擬器件和開關(guān)量驅(qū)動芯片。FPGA內(nèi)部的硬件電路采用vHDL語言編寫；McU軟核工作所需要的程序采用c語吉編寫。多臺數(shù)據(jù)采集器與服務(wù)器構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。服務(wù)器端軟件用vB開發(fā)，既可以將實時采集的數(shù)據(jù)以數(shù)字方式顯示，也可以用更加直器的曲線方式顯示。由于數(shù)據(jù)采集器是所有自控類系統(tǒng)所必需的電路模塊，所以一個通用的片上系統(tǒng)設(shè)計可以解決各類系統(tǒng)的應(yīng)用問題，達到“設(shè)計復(fù)用”(DIesi齲Rcu辯)的目的。采用基于FPGA的sOPC設(shè)計的更加突出的優(yōu)點是不必更換芯片就可以實現(xiàn)設(shè)計的改進和升級，同時也可以降低成本和提高可靠性。關(guān)鍵詞：現(xiàn)場可編程門陣列，M
3、icr081aze，IIC總線，數(shù)據(jù)采集器FPGABasedSOPCRealizationofDataAcquisitionSystemAbstract：ThispaperdealswithanbasedSOPCrealizationofdataacquisitionsystemanditscomunicationwithADconverterusingIICbus．XC2S100，oneofthechipsinSpartan—IIseriesisselectedforthesystemintowhichasoftwarecoreMicroBlazeisembedded．Micr
4、oBlazeisasoftwarecoreof32bitMCUdevelopedbyXilinx．MCP3221isusedhereasanADconverterwithIICbuswhichisproducedbyMicrochip．Theco哪nunicationpartbetweenMCUandIICADconverterisbuiltinsidethechiD．Itcanbecalledasa‘systemonachip。．Thechipcouldco衄lunicatewithupperⅡIachinewithsimilarstructure．Theuppermachin
5、eforco唧unicationtoserverisfulfilledbyVHDL1anguage．Insuchaway，aquasi—digitalacquisitionsystemissetupwithinwhichMCU，instructionmemory，datamemoryandotherlogicpartsareintegratedtogether．Onlyafewanalogdevicesandanlplifiesareoutsidethechip．AservercouldservefOrmulti—chipsinanacquisitionsystem．Theuse
6、rs’softwareofseveriswritteninVB。Itcanshowtheacquisitiondatabyeitherdataformorgraphicform．Dataacquisitionsystemisanecessarypartforanycontrolsystems，soasinglechipdesigncouldbereusedeverywhere．TheattractiVeadVantageofsuchkindofdesignisthatitcanberedesignedandimproVedeasilywithoutchangingchipsoth
7、atthecost＆ndreliabilityishigherthanOthers．Keywords：FPGA，MicroBlaze，IICBus，DataAcquisition9{6673鄭重聲明本人的學(xué)位論文是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨立撰寫并完成的，學(xué)位論文沒有剽竊、抄襲等違反學(xué)術(shù)道德、學(xué)術(shù)規(guī)范的侵權(quán)行為，否則，本人愿意承擔(dān)由此產(chǎn)生的一切法律．責(zé)任和法律后果，特此鄭重聲明。學(xué)位論文作者(簽名)：≯芻號2005年11月審參日f6引言分散式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由分散式數(shù)據(jù)采集器和微型計算機組成
