【摘要】：近年來光感芯片的應(yīng)用已經(jīng)日趨廣泛,通過不同光照產(chǎn)生不同的信號(hào),比如可以用作光傳感器,也可以作為數(shù)碼攝像頭的重要組成部分,因此在光感芯片研發(fā)出來之后,光感芯片的測(cè)試顯得十分重要�，F(xiàn)如今數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是信息系統(tǒng)中不可缺少重要組成部分,也是數(shù)字信號(hào)處理與分析的重要基礎(chǔ),已被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,所以本測(cè)試系統(tǒng)也采用數(shù)據(jù)采集的方法。本設(shè)計(jì)的光電測(cè)試系統(tǒng)主要分為兩個(gè)部分:一部分是基于FPGA的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì),分為模擬信號(hào)處理校正和數(shù)據(jù)采集器兩個(gè)部分,模擬信號(hào)處理校正模塊以i C-MSB芯片為核心,對(duì)于信號(hào)的處理校正有很大的靈活性,數(shù)據(jù)采集器選用的芯片雖然會(huì)使得傳輸速度與國(guó)內(nèi)的超高速數(shù)據(jù)采集器有一定差距,但是成本低廉很多,焊接方便,且傳輸速度完全可以滿足一般光感芯片數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?采用的USB芯片可以免裝驅(qū)動(dòng)程序,簡(jiǎn)化了操作步驟;另一部分是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)設(shè)計(jì),將數(shù)據(jù)采集器得到的數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。本論文首先簡(jiǎn)要介紹了光電測(cè)試系統(tǒng)幾塊主要芯片的原理,而后詳述了各電路部分。對(duì)于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路設(shè)計(jì),首先對(duì)光感芯片輸出的四組正弦波信號(hào)使用運(yùn)算放大器ADA4096-2進(jìn)行放大,然后通過i C-MSB芯片,使用其配置的軟件將四組信號(hào)校正調(diào)整,達(dá)到ADC輸入信號(hào)的要求。四組正弦波信號(hào)輸入到數(shù)據(jù)采集器后,通過ADC芯片ADS7863轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),數(shù)據(jù)傳送到SDRAM中緩存,再傳送到USB芯片中;接下來將遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的電路板連接到數(shù)據(jù)采集器上,將數(shù)據(jù)通過GPRS傳送到服務(wù)器中。之后又介紹了光電測(cè)試系統(tǒng)所需要的軟件,通過Quartus II和Lab VIEW軟件對(duì)整個(gè)光電測(cè)試系統(tǒng)的電路部分編程進(jìn)行測(cè)試。論文最后介紹了光電測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果,使用電腦將得到的數(shù)據(jù)還原為波形,實(shí)現(xiàn)了本設(shè)計(jì)的功能。
【圖文】：

第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)各部分技術(shù)介紹（5）WE#：寫使能信號(hào)，為輸入信號(hào)，低電平有效[13]。2.3 ADC 技術(shù)介紹2.3.1 信號(hào)采樣理論計(jì)算機(jī)只有對(duì)數(shù)字信號(hào)才能進(jìn)行識(shí)別和處理，所以處理信號(hào)之前必須將模擬信號(hào)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，得到所需數(shù)據(jù)。在連續(xù)的時(shí)間內(nèi)模擬信號(hào)是連續(xù)的，而在連續(xù)的時(shí)間內(nèi)數(shù)字信號(hào)卻是離散的。想要將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，需要先對(duì)該模擬信號(hào)進(jìn)行定時(shí)采樣。采樣頻率越高，說明采樣周期越短，這樣模擬信號(hào)采集到的信息越完整，由此得到的數(shù)字信號(hào)越能體現(xiàn)被采樣模擬信號(hào)特征[14]。如下圖 2.1 所示，，為信號(hào)采樣理論圖，圖中縱軸為被采集的模擬信號(hào)，橫軸代表時(shí)間。

轉(zhuǎn)換時(shí)間ADC 的時(shí)鐘頻率、采樣周期等有關(guān)ADC 類型 并行、逐次逼近型、積分型、∑-Δ型和流水線型等性價(jià)比 要考慮制作成本USB 總線技術(shù)SB 總線即為通用串行總線，可以允許外設(shè)在開機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行熱插拔，最多可串接設(shè)備，它不僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入輸出，還可以提供 5V 電源給外接設(shè)備，同時(shí)算機(jī)的輸入輸出接口數(shù)量[16]。SB 系統(tǒng)的軟件資源和硬件資源可主要分為三個(gè)層次：總線接口層、設(shè)備層以及體關(guān)系如下圖 2.2 所示。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP274.2;TN791

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2677978