隨著科技的進(jìn)步,人們對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能提出了更高的要求,其中包括數(shù)據(jù)采集的速度、信號采樣的精度、設(shè)備操作的人性化以及系統(tǒng)的靈活性和通用性等。為了提高系統(tǒng)靈活性和通用性,本課題對基于FPGA和USB3.0的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開展研究,充分發(fā)揮FPGA處理速度快和集成度高的特點(diǎn)以及USB3.0傳輸速度快和安裝靈活的優(yōu)勢,設(shè)計(jì)了一套以FPGA+USB3.0為硬件架構(gòu)的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。課題研究的主要工作如下:1、通過查閱資料充分了解國內(nèi)外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,針對目前數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中存在的不足提出了改進(jìn)方案。2、通過對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)的研究,對系統(tǒng)需求進(jìn)行了分析,提出本系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案并對其可行性進(jìn)行論證。3、對系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),其中包括數(shù)據(jù)采集卡、FPGA控制邏輯、USB固件程序和驅(qū)動(dòng)、系統(tǒng)測試軟件和系統(tǒng)應(yīng)用軟件。4、通過一系列實(shí)驗(yàn)對系統(tǒng)的功能和性能進(jìn)行測試,并和其它相似架構(gòu)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行比較,分析了本系統(tǒng)的優(yōu)勢和不足。通過上述工作,本課題研究設(shè)計(jì)出了一套基于FPGA和USB3.0技術(shù)的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)從采集卡到計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)傳輸和保存,且USB... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

FPGA基本邏輯單元結(jié)構(gòu)

圖 2.3 USB3.0 的雙總線結(jié)構(gòu)支持USB3.0標(biāo)準(zhǔn)的超高速數(shù)據(jù)傳輸，還兼容USB2.0電纜和擴(kuò)展連接器在USB3.0超高速總線的基礎(chǔ)上搭容。邏輯方面的向下兼容則通過新協(xié)議對標(biāo)準(zhǔn) USB 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)般由一個(gè)主機(jī)、一個(gè)根集線器、0 個(gè)或多個(gè)集線器和至少 所示[33]。

圖 2.3 USB3.0 的雙總線結(jié)構(gòu)構(gòu)不僅支持USB3.0標(biāo)準(zhǔn)的超高速數(shù)據(jù)傳輸，還兼容USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的用多芯電纜和擴(kuò)展連接器在USB3.0超高速總線的基礎(chǔ)上搭建一條向下兼容。邏輯方面的向下兼容則通過新協(xié)議對標(biāo)準(zhǔn) USB 框架的0 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)統(tǒng)一般由一個(gè)主機(jī)、一個(gè)根集線器、0 個(gè)或多個(gè)集線器和至少一個(gè)功圖 2.4 所示[33]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于單片機(jī)C8051的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王宇.  數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2017(05)
[2]基于TMS320F2812的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 任鑫,李泓錦.  北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(01)
[3]可重構(gòu)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[J]. 何勤.  電子測量技術(shù). 2017(02)
[4]基于FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 楊金宙,徐東明,王艷.  中國集成電路. 2017(Z1)
[5]基于FPGA和DSP的車牌識別系統(tǒng)的研究[J]. 湯偉,王先通,王孟效.  計(jì)算機(jī)測量與控制. 2016(02)
[6]物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算新技術(shù)助力“中國制造2025”[J]. 沈麗琴.  建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理. 2015(11)
[7]基于物聯(lián)網(wǎng)“無人工廠”的研究與探索[J]. 高玉珍.  數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2015(10)
[8]基于CAN總線的無人車車載無線傳輸終端設(shè)計(jì)[J]. 張松松,高美娟,朱學(xué)葵.  北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[9]高速數(shù)據(jù)的跨時(shí)鐘域處理方法及驗(yàn)證[J]. 侯宏錄,齊晶晶.  西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[10]淺談FPGA器件設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 張鵬.  電子測試. 2014(10)

碩士論文
[1]基于USB3.0與FPGA的圖像采集處理系統(tǒng)研究[D]. 陳爍.深圳大學(xué) 2017
[2]基于FPGA和USB3.0的超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 溫建飛.中北大學(xué) 2016
[3]USB3.0超高速數(shù)據(jù)采集卡的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 梁曉芬.中國科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所） 2014
[4]基于USB2.0+FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 馮新亞.西南交通大學(xué) 2009
[5]基于VC++6.0MFC的多線程通信技術(shù)研究[D]. 李小立.西北工業(yè)大學(xué) 2002



本文編號：3435809