本文選題：FPGA + 數(shù)據(jù)采集��； 參考：《西安電子科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集及處理廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,其重要性越來(lái)越被人們重視,其硬件實(shí)現(xiàn)方案種類(lèi)繁多。隨著FPGA近年來(lái)的高速發(fā)展,FPGA在數(shù)據(jù)采集與處理方面的優(yōu)勢(shì)逐漸體現(xiàn)。FPGA是超高速的超大規(guī)�？删幊踢壿嬈骷�。FPGA具有集成度高、運(yùn)行速度快、可編程等優(yōu)點(diǎn),FPGA的發(fā)展在很大程度上推動(dòng)了數(shù)字系統(tǒng)單片化、自動(dòng)化的進(jìn)程。FPGA在設(shè)計(jì)的可靠性和靈活性上得以突破,縮短了設(shè)計(jì)周期。本設(shè)計(jì)是對(duì)基于FPGA的信號(hào)采集與處理系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用。此次應(yīng)用的任務(wù)是采集“電容觸控屏參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)”中電容屏上任意一點(diǎn)的V、I模擬信號(hào),并將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,得到處理結(jié)果。為了能使測(cè)量操作可以由上位機(jī)發(fā)布指令并能將測(cè)量數(shù)據(jù)返回上位機(jī),所以要支持MCU讀寫(xiě)特殊寄存器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。本文主要研究設(shè)計(jì)了三大系統(tǒng):1、矩陣通道的選通。通過(guò)FPGA與多通道模擬開(kāi)關(guān)的組合,達(dá)到了對(duì)256*256矩陣上任意一點(diǎn)的選通。2、信號(hào)的采集與處理。信號(hào)采集與處理部分包括了信號(hào)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(zhuǎn)換器將這個(gè)矩陣點(diǎn)輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)FIFO緩沖。低通濾波模塊對(duì)FIFO中的數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑濾波處理,濾波后的數(shù)據(jù)存入FPGA內(nèi)部的RAM當(dāng)中。數(shù)據(jù)處理模塊將RAM中的數(shù)據(jù)進(jìn)行“逐差法”處理,將結(jié)果輸出給MCU。三個(gè)模塊之間緊密連接,數(shù)據(jù)傳輸連貫。設(shè)計(jì)達(dá)到了80Mhz采樣率和16bits精度的要求。3、與MCU進(jìn)行通信。通過(guò)分析MCU接口的協(xié)議,完成MCU讀寫(xiě)FPGA內(nèi)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(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN791;TP274.2

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本文編號(hào)：1862503