本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的遠距離多節(jié)點光纖傳輸系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： FPGA Verilog HDL 多節(jié)點 光纖通信 數(shù)據(jù)采集

【摘要】：傳統(tǒng)的人工巡檢輸油管線抄表采集數(shù)據(jù)的方法效率低下、實時性差,已無法滿足現(xiàn)今石油管道運輸?shù)陌l(fā)展需求。為滿足管線狀態(tài)實時監(jiān)測的需求,實現(xiàn)輸油管線多監(jiān)測節(jié)點遠距離狀態(tài)數(shù)據(jù)采集的智能化,本文基于FPGA和光纖通信技術(shù),設計實現(xiàn)了一種多節(jié)點串聯(lián)的數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)。此系統(tǒng)可以完成對輸油管線多監(jiān)測節(jié)點的數(shù)據(jù)自動、實時的采集和傳輸,克服了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方式過于依靠人力的弊端,大大降低了監(jiān)測成本,具有一定的實用價值。本文完成的主要工作有:1.介紹了遠程數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的研究背景、研究意義以及遠程監(jiān)測系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展概況,分析討論了現(xiàn)有的多節(jié)點數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)及其特點。2.系統(tǒng)的總體方案設計。對系統(tǒng)設計中采用的數(shù)據(jù)通信方式、系統(tǒng)工作原理、主控芯片三個方面內(nèi)容進行具體分析,確定了光纖通信、節(jié)點串聯(lián)模式和使用FPGA作為主控制芯片的具體設計方案。3.系統(tǒng)的硬件設計。根據(jù)系統(tǒng)的功能需求,對系統(tǒng)硬件電路進行詳細設計,完成了系統(tǒng)的電源電路、FPGA配置電路、FPGA時鐘電路、通信狀態(tài)指示、外部存儲電路和光電轉(zhuǎn)換電路等模塊的原理圖設計和PCB設計并最終研制出系統(tǒng)硬件電路板。4.系統(tǒng)的FPGA軟件設計。根據(jù)系統(tǒng)軟件功能需求確定了 FPGA的軟件系統(tǒng)框架,在Quartus Ⅱ軟件下,使用自上而下的設計方法和VerilogHDL語言對FPGA進行編程設計,實現(xiàn)時鐘分頻、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)的串并轉(zhuǎn)換以及外部RAM讀寫等功能,完成了 FPGA軟件中上級輸入數(shù)據(jù)接收緩存模塊、本節(jié)點數(shù)據(jù)源接收緩存模塊和本級數(shù)據(jù)輸出模塊的設計。5.系統(tǒng)功能測試與分析。硬件電路板制成后,對各個硬件電路模塊進行了測試,同時在Modelsim仿真軟件下,編寫Testbench對FPGA軟件功能模塊進行功能仿真。最后搭建了一個多節(jié)點的系統(tǒng),對系統(tǒng)進行功能測試,并對測試結(jié)果進行分析。
【學位授予單位】：安徽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE973.6;TN929.11

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 余國強;光纖傳輸系統(tǒng)組成要素與設計方法[J];化肥設計;2002年02期

2 雷玉堂;;光纖傳輸系統(tǒng)及其在視頻監(jiān)控中的應用[J];中國公共安全(市場版);2007年11期

3 ;西安研制出650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)[J];塑料工業(yè);2008年03期

4 彭英;徐俊龍;史東明;王志奇;;井下電視視頻光纖傳輸系統(tǒng)探討[J];石油儀器;2010年01期

5 黃裕年,劉雅君;輻射診斷用的光纖傳輸系統(tǒng)[J];應用光學;1999年02期

6 馬昕;視頻模擬光纖傳輸系統(tǒng)的探討[J];中國安防產(chǎn)品信息;2004年05期

7 郭志川,黃心漢;FPGA在光纖傳輸系統(tǒng)中的應用[J];河北科技大學學報;2001年04期

8 王曉雷;吳必瑞;;基于Rogowski線圈的電流信號采集與光纖傳輸系統(tǒng)的研究[J];中原工學院學報;2008年03期

9 許海東;王劍;李超;;基于FPGA的數(shù)字視頻光纖傳輸系統(tǒng)的研究[J];安防科技;2007年11期

10 李強;王少軍;王利民;;MSTP在包鋼白云礦漿管道輸送中的應用[J];包鋼科技;2011年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐以國;高成;李炎新;周璧華;;一種寬帶光纖傳輸系統(tǒng)的設計[A];第二十屆全國電磁兼容學術(shù)會議論文集[C];2010年

2 于娟;葉家駿;;微波副載波光纖傳輸系統(tǒng)及其應用[A];2002海峽兩岸三地無線科技研討會論文集[C];2002年

3 李云鵬;田書林;;一種鏈型超高速視頻光纖傳輸系統(tǒng)的設計[A];2009全國虛擬儀器大會論文集（一）[C];2009年

4 徐蓉艷;繆德俊;;“650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)”研究與開發(fā)[A];中國通信學會2006年光纜學術(shù)年會論文集[C];2006年

5 楊鑄;楊名;丁勇;;16×10Gb/s SDH WDM系統(tǒng)及400km G.652光纖傳輸實驗[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)2000年學術(shù)年會文集[C];2000年

6 唐義兵;徐國萍;董天臨;;微波信號光纖傳輸?shù)膶嶒炑芯縖A];1993年全國微波會議論文集（下冊）[C];1993年

7 梁佳沂;;80Gbits/s WDM高速光纖傳輸系統(tǒng)(英文)[A];信息科學與微電子技術(shù):中國科協(xié)第三屆青年學術(shù)年會論文集[C];1998年

8 李e，

本文編號：1276996