發(fā)布時(shí)間：2020-09-17 18:45

　　 工程地震儀是一種勘探深度近數(shù)百米范圍內(nèi)的地震勘探儀器,其廣泛用于礦產(chǎn)水文地質(zhì)工程地質(zhì)等領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)地基、路基下的地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘探。隨著國(guó)家對(duì)重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入增加,需要開展大量的地質(zhì)勘探工作,加之我國(guó)本屬于地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)、群發(fā)區(qū),給工程地震儀的研發(fā)和應(yīng)用提供了廣闊的市場(chǎng)。隨著數(shù)字化技術(shù)在工程地震儀中應(yīng)用,所采集和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較大,數(shù)據(jù)的高效傳輸直接關(guān)系到勘探效率。因此,本文提出了一種基于FPGA技術(shù)的并行傳輸數(shù)據(jù)集中器設(shè)計(jì)方案,自主研發(fā)了數(shù)據(jù)集中器的電路及邏輯系統(tǒng)。本文主要完成了以下工作:(1)根據(jù)地質(zhì)勘探的工作原理,建立相應(yīng)的并行數(shù)據(jù)傳輸模型和電路系統(tǒng)架構(gòu);(2)設(shè)計(jì)工程地震儀中數(shù)字檢波器的控制電路系統(tǒng),完成了數(shù)據(jù)緩存、傳輸邏輯設(shè)計(jì);(3)設(shè)計(jì)工程地震儀中數(shù)據(jù)集中器電路系統(tǒng),完成了高速并行傳輸邏輯設(shè)計(jì);(4)開展了工程地震儀的數(shù)據(jù)傳輸功能測(cè)試,其測(cè)試結(jié)果達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求。經(jīng)過實(shí)際工程勘探測(cè)試,所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)集中器縮短了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間,提升了勘探效率。
【學(xué)位單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：P631.43
【部分圖文】：

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文電路設(shè)計(jì)路設(shè)計(jì)據(jù)需求分析可以看出，在設(shè)定采樣頻率為數(shù)據(jù)量已經(jīng)達(dá)到 56.25Mbit，所以必須采數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量、數(shù)據(jù)吞吐率、系統(tǒng)最高時(shí)存選用 Hynix公司生產(chǎn)的 HY57V56820 12 根地址線，行地址線（A0—A12）和 4 個(gè) bank，所以單片 SDRAM 存儲(chǔ)提供了參考時(shí)鐘的上升沿完全同步操作沿同步。其數(shù)據(jù)路徑內(nèi)部流水線達(dá)到非VTTL 兼容[20]。該系列芯片工作頻率可足數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求。

M_CLK O 時(shí)鐘M_CKE O 時(shí)鐘使能信號(hào)M_CS_N O 片選信號(hào)_DQ[7:0] I/O 數(shù)據(jù)M_WE_N O 命令M_DQM O 數(shù)據(jù)掩碼電路設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)集中器，需要制定相應(yīng)的成熟的數(shù)據(jù)傳輸有 RS232 以及 RS485 兩種。最大為 15 m，最高速率為 20 KB/s，且僅支平衡發(fā)送和差分接收，最大通信距離約為 1本文采用 RS485 來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，設(shè)定波特器部分的 RS485 電路原理圖。

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文邏輯電路設(shè)計(jì)字檢波器的核心邏輯器件采用 Altera 公司的 EP3C10E144C8。FPGA 是整體系統(tǒng)的主控單元，它管理著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。ADS1271 芯片模數(shù)率、SDRAM芯片HY57V56820的讀寫操作以及串口通信的執(zhí)行，均由F控制。GA 作為主控單元，需要與多個(gè)模塊進(jìn)行通信。依據(jù) EP3C10E144C8 技課題硬件需求，設(shè)計(jì)了如圖 3.5 所示的 FPGA 電路原理圖，實(shí)現(xiàn)對(duì) A、RS485/上位機(jī)通信等模塊的集中控制。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2821088