基于FPGA技术的高速数据采集系统的设计与实现

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本文以FPGA作为控制核心,利用高速A/D电路设计一数据采集系统,系统采集的数据经由USB接口传送到计算机进行显示和分析。系统特点为采样速率高,对采集数据实施实时低通滤波,采集的数据先存储在系统的SRAM中,然后上传到计算机。整个采集与上传过程由计算机上的软件控制。   采用Cypress公司的EZ-USB FX2LP系列芯片作为USB的接口控制芯片,EZ-USB通过自定义的控制传输来传送由计算机发送到FPGA的控制信号和FPGA发送到计算机的状态信号,通过被动FIFO模式传送由FPGA发送到计算机的数据信号。FPGA主要实现对A/D芯片、SRAM芯片和EZ-USB芯片的控制,并接收EZ-USB发来的控制信号,回送EZ-USB状态信号。FPGA还负责对采集的信号进行实时低通滤波,该功能通过IP核FIR COMPILER来实现。   论文主要介绍了系统组成芯片的功能和特性,以及USB的工作原理,对系统电路进行了设计,实现了FPGA内部的控制电路,编写了USB接口芯片EZ-USB的固件程序和计算机软件,最后,对采集的数据进行显示和FFT分析,得到较为理想的实验结果。
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