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    广西11选5现场: 一种基于FPGA的便携式高速数据采集方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    广西11选5大小走势图 www.fnjpv.tw CN201410079132.8

    申请日:

    2014.03.05

    公开号:

    CN104899167A

    公开日:

    2015.09.09

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G06F 13/38申请公布日:20150909|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 13/38申请日:20140305|||公开
    IPC分类号: G06F13/38 主分类号: G06F13/38
    申请人: 鞍钢股份有限公司
    发明人: 高冰; 王晓慧; 宋宝宇; 王靖震; 杨东晓; 费静
    地址: 114021辽宁省鞍山市铁西区鞍钢厂区内
    优先权:
    专利代理机构: 鞍山华惠专利事务所21213 代理人: 赵长芳
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410079132.8

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.05.08|||2015.10.07|||2015.09.09

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供一种基于FPGA的便携式高速数据采集方法,将FPGA与USB接口结合,在FPGA芯片上增设电源控制???、时序控制???、数据缓存管理???、数据传输控制???,各??樾ぷ鹘莞咚俨杉⑼ü齍SB接口传输至上位机,在上位机通过LABVIEW虚拟仪器软件显示采集的数据图像。本发明集成度高,方便携带,可根据需要扩展数据采集系统的功能,减小系统冗余程度,降低系统内部干扰,实现即插即用的功能,并通过USB接口对系统供电,降低了系统的功耗,不需要增设额外的时钟电路,简化了逻辑设计和系统设计,有效地提高设计的可靠性。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种基于FPGA的便携式高速数据采集方法,其特征在于,将FPGA与USB接口结合,在FPGA芯片上增设电源控制???、时序控制???、数据缓存管理???、数据传输控制???,各??樾ぷ鹘莞咚俨杉⑼ü齍SB接口传输至上位机,在上位机通过LABVIEW虚拟仪器软件显示采集的数据图像;其具体方法为:
    (1)、采用将待测的输入信号通过放大、滤波操作转换成采集设备能够识别的标准信号的信号调理方法,利用滤波器、转换器、放大器电路来改变输入的信号类型并输出之;
    (2)、采用A/D转换即模数转换电路,通过抽样、量化和编码对采集的模拟信号进行高速模数转换,检测信号通过信号调理电路后,经过模数转换器进行模数转换,在FPGA控制逻辑控制下,把采样值存于FPGA内部FIFO中;
    (3)、通过电源控制电路为系统提供所需的稳定电压,以保证各个功能??檎9ぷ?,其中信号调理电路需要+5V,-5V电压,A/D转换电路、USB接口电路分别需要3.3V电压,FPGA芯片需要3.3V,2.5V,1.2V电压;
    (4)、时钟电路实现对高速、大动态范围模数转换器ADC提供精密的时钟,采用差分时钟输入获得采样性能,将从FPGA分配出来单端的时钟转化为差分形式,在差分电缆中以高速率使信号传输,其低压幅和低电流驱动输出实现低噪声和低功耗;
    (5)、使用Verilog HDL行为描述语言,也是结构描述语言,编写代码后将功能行为??橥üぞ咦偶痘チ峁鼓??,通过模数转换控制???、时钟分频???、FIFO???、USB控制??榈目刂坡呒浜贤瓿墒莸牟杉氪?,FPGA作为系统控制核心器件,集成各功能???。

    2.  根据权利要求1所述的基于FPGA的便携式高速数据采集方法,其特征 在于,所述模数转换控制??槎阅J黄魈峁┫喙乜刂菩藕?,完成对外部模数转换电路的控制。

    3.  根据权利要求1所述的基于FPGA的便携式高速数据采集方法,其特征在于,通过时钟分频??槎允敝有藕虐凑找蠼蟹制倒ぷ?,并将分频后的时钟信号送入其他???,为各个??樘峁┳既返氖敝有藕?,使得各功能??樵谧既返氖毙蛳抡9ぷ?。

    4.  根据权利要求1所述的基于FPGA的便携式高速数据采集方法,其特征在于,所述FIFO??槲冉瘸龅氖莼捍嫫?,模数转换器的转换速率为12位125MSPS,每秒的数据量为125M×12bit=1500Mbps,在两个不同的时钟域间使用FIFO作为数据缓冲,控制数据先进先出,协调速率匹配。

    5.  根据权利要求1所述的基于FPGA的便携式高速数据采集方法,其特征在于,所述USB控制??椋篣SB接口USB芯片内部资源以及固件程序控制,USB芯片所接受的数据以及固件程序的读、写事件的发生都是通过芯片的相应引脚的信号作为依据,专门编写USB控制??橐韵蛐酒渌驼返氖录⑸藕乓约跋嘤κ?;USB接口作为串口标准,支持设备即插即用,最多可连接127个外设,USB2.0传输速率为480Mbps。

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    一种 基于 FPGA 便携式 高速 数据 采集 方法
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