本文選題：FPGA + 數據采集　； 參考：《西安電子科技大學》2015年碩士論文

【摘要】：現在數據采集及處理廣泛應用于各個領域,其重要性越來越被人們重視,其硬件實現方案種類繁多。隨著FPGA近年來的高速發(fā)展,FPGA在數據采集與處理方面的優(yōu)勢逐漸體現。FPGA是超高速的超大規(guī)�？删幊踢壿嬈骷�。FPGA具有集成度高、運行速度快、可編程等優(yōu)點,FPGA的發(fā)展在很大程度上推動了數字系統(tǒng)單片化、自動化的進程。FPGA在設計的可靠性和靈活性上得以突破,縮短了設計周期。本設計是對基于FPGA的信號采集與處理系統(tǒng)的實際應用。此次應用的任務是采集“電容觸控屏參數測量系統(tǒng)”中電容屏上任意一點的V、I模擬信號,并將采集到的數據進行數據處理,得到處理結果。為了能使測量操作可以由上位機發(fā)布指令并能將測量數據返回上位機,所以要支持MCU讀寫特殊寄存器和數據存儲區(qū)。本文主要研究設計了三大系統(tǒng):1、矩陣通道的選通。通過FPGA與多通道模擬開關的組合,達到了對256*256矩陣上任意一點的選通。2、信號的采集與處理。信號采集與處理部分包括了信號采集控制模塊、濾波模塊、算法處理模塊。采樣控制模塊控制A/D轉換器將這個矩陣點輸出的模擬信號轉換為數字信號,將采集到的數據經過FIFO緩沖。低通濾波模塊對FIFO中的數據進行平滑濾波處理,濾波后的數據存入FPGA內部的RAM當中。數據處理模塊將RAM中的數據進行“逐差法”處理,將結果輸出給MCU。三個模塊之間緊密連接,數據傳輸連貫。設計達到了80Mhz采樣率和16bits精度的要求。3、與MCU進行通信。通過分析MCU接口的協(xié)議,完成MCU讀寫FPGA內部的特殊寄存器和RAM。
[Abstract]:Nowadays, data acquisition and processing are widely used in various fields, its importance is paid more and more attention, and its hardware implementation schemes are various. With the rapid development of FPGA in recent years, the advantages of FPGA in data acquisition and processing gradually reflect that FPGA is a super high speed programmable logic device with high integration and fast running speed. The development of FPGA has greatly promoted the monolithic digital system. The process of automation. FPGA has been able to break through the reliability and flexibility of design and shorten the design cycle. This design is a practical application of signal acquisition and processing system based on FPGA. The task of this application is to collect the VFI analog signals at any point on the capacitive panel in the capacitive touch-control screen parameter measurement system, and to process the collected data and obtain the processing results. In order to make the measurement operation can be issued by the host computer and the measurement data can be returned to the host computer, it is necessary to support MCU reading and writing special registers and data storage area. In this paper, we study and design three systems: 1, matrix channel. Through the combination of FPGA and multi-channel analog switch, the signal acquisition and processing of any point on the 256N 256 matrix is achieved. The signal acquisition and processing part includes signal acquisition control module, filter module and algorithm processing module. The sampling control module controls the A / D converter to convert the analog signal from this matrix point into digital signal, and the collected data is buffered by FIFO. The low-pass filtering module processes the data in FIFO smoothly, and the filtered data is stored in the RAM of FPGA. The data processing module processes the data in RAM and outputs the result to MCU. The three modules are closely connected and the data transmission is coherent. The design meets the requirements of 80Mhz sampling rate and 16bits precision, and communicates with MCU. By analyzing the protocol of MCU interface, MCU reads and writes special registers and RAM in FPGA.
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN791;TP274.2

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本文編號：1862503