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基于FPGA的数据采集器设计 设计意义 随着半导体技术和EDA技术的发展，传统的系统设计方法有了飞跃性的进步。可编程技术被广泛应用到器件设计上，给数字系统设计带来很大的灵活性。 由于器件可编程，因此硬件的设计便可以像设计软件那样方便。高速数据采集系统是多种测量与控制系统的前端单元，其采集速度、精度、稳定性、数据处理能力等直接影响整个系统的性能。 任务要求 本设计的内容是设计一个基于FPGA的数据采集器。该装置采用FPGA元件，通过该模块实现多通道的模拟信号的数据采集。 要求该数据采集系统具有对原始数据的放大、滤波以及AD转换功能，同时应该具有Flash模块，可以对数据进行存储，以实现对数据的二次利用或防止出现错误时数据丢失。 论文结构 第一章：绪论 总体介绍了系统概况 第二章：FPGA技术介绍 介绍了FPGA技术及VHDL语言相关软件介绍 第三章：系统硬件设计 总体设计并介绍了各个模块的构建及功能 第四章：结论 系统模块的划分 预处理和A/D转换模块，实现了对原始信号的滤波和放大，完成了基于FPGA信号的预处理。 FPGA模块，给出了FPGA总体实现框图。 存储模块，利用FLASH模块对采集处理后的数据进行存储。并且设计了FPGA与FLASH模块的连接，完成了存储控制模块的设计。 外围电路主要就是起到了对其他三个模块的辅助作用。 系统模块的划分 预处理和A/D转换模块 信号放大电路 带通滤波模块 AD转换模块 AD转换模块 FPGA模块 FPGA模块下载口 存储控制模块 FLASH模块下载口 外围辅助电路部分 一个系统，不可能只有那些主要的器件，只有主要器件的系统基本上是不存在的，这时候就需要外围电路了。 大部分的外围电路都很小或者很简单，但是它们却在系统中起到了巨大的作用。 外围辅助电路部分 系统模块划分 * * * 基 于 的 数 据 采 集 器 设 计 FPGA * 姓 名： 学 号： 指导老师： 整个系统被分为四部分： 预处理和A/D转换模块 FPGA模块 存储模块 外围辅助电路 数据 采集系统 预处理 和A/D转换模块 FPGA模块 存储模块 外围辅助电路 该模块的功能主要是实现对输入的模拟信号的预处理和模数转换，从而为后面顺利识别数字信号做前期准备。 该预处理过程包括对信号放大、滤波等。 AD的模块作用就是完成模数转换。 AD976的数据采样转换时序图，转换时钟周期Tc最小为667ns，高电平切H和低电平切L维持的最少时间都为300ns。每个采样数据延迟三个采样时钟后并行输出。 返回 返回 返回 FLASH和 FPGA数据 下载配置 电路 电压转换电路 外围桥电路 LED状态 显示电路 时钟电路 保护电容部分 外围辅助电路 返回 * * * 基 于 的 数 据 采 集 器 设 计 FPGA *