【摘 要】
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随着数据采集技术的发展,对采集速度的要求日益提高。为了适应复杂的工作环境,在人体不能进入的环境中,我们通常需要通过无线传输的方式将采集到的数据传输到远距离PC机上。
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随着数据采集技术的发展,对采集速度的要求日益提高。为了适应复杂的工作环境,在人体不能进入的环境中,我们通常需要通过无线传输的方式将采集到的数据传输到远距离PC机上。由于现今无线传输的速度通常较慢,因此它成了系统的速度瓶颈。所以,不能通过无线传输的方式实时地将数据传输到远距离PC机上,这样则需要一个大容量的存储介质来进行数据存储,在存储后将所需要的数据读出并且通过无线通信传输到PC机上。本文首先设计了数据记录系统的整体结构,之后分别对数据记录系统存储器部分、数据压缩部分以及无线通信部分进行了详细设计。存储器部分设计方面,在对几种数据采集系统的优缺点进行分析之后,确定了采用FPGA直接控制希捷IDE硬盘的结构。利用FPGA对硬盘接口进行控制,采用ATA标准的PIO模式4及Ultra DMA模式4进行数据传输。其中PIO-mode 4的读写速度可以达到11.8MB/s,Ultra DMA-mode 4最高读写速度可以达到50.0MB/s,通过Quartus II自带的逻辑分析仪验证了结果,证明了设计的可行性。为了提高传输的速度,本文引入了数据压缩技术。通过FPGA采用并行匹配技术设计了CAM字典,利用该字典实现了LZW无损压缩算法,并且成功地完成了对压缩后数据的解压,通过逻辑分析仪验证了设计的可行性。在设计的过程中采用流水线技术对字典进行了改造,提高了字典的工作频率。最后,采用无线通信模块WAP200B实现了无线传输功能,模块采用串口通信。首先设计了RS-232串口电路,再通过软件进行模块的参数配置。无线通信的速度为9600bps,通过串口调试工具验证了设计的可行性。
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