基于fpga高速数据采集系统(终)

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1、基于FPGA的高速数据采集系统设计摘要：基于可编程逻辑器件FPGA和USB2.0芯片CY7C68013为核心的高速采集系统，设计了在FPGA的控制下，USB接口模块、AD转换模块等协同工作下对输入信号的数据采集系统。介绍了从硬件和软件两个方面来设计数据高速采集系统，重点说明了硬件设计的原理、固件程序的设计思想、应用程序的设计、固件下载驱动程序的开发，USB控制器CY7C68013的特性，通过VHDL语言设计对USB控制器的访问控制操作、USB控制器固件程序设计、USB驱动程序设计。该系统可以实现对信号的高速采集，并通过USB总线与上位机通信，实现在Labview控制界面下进行显示以及数

2、据的存储，这种基于FPGA的同步采集、实时读取采集数据的设计充分发挥了FPGA和USB的优点，提高系统采集和传输速度。关键词：FPGA；USB2.0；高速采集；LabviewHighSpeedDataAcquisitionSystemDesignBaseonFPGAAbstract:TakethelogicalcomponentFPGA,USB2.0chipandCY7C68013ascores.ThissystemrealizethehighspeedacquisitionofinputsignalwiththecooperationworkofFPGAcontroller,USBc

3、onnectorandADconverter.Introducingfromtwoaspectsofhardwareandsoftware,thedesignofhighspeeddataacquisitionSystemfocusesontheprincipleofhardwaredesign,thefirmwareprogramdesign,applicationdesign,developmentoffirmwaredownloaddriver,USBcontrollerCY7C68013characteristicsrealizethecontrolofvisitofUSBco

4、ntrollerandthedesignofUSBcontrollerfirmwareprogramandUSBdriver.BymeansofUSBbusandUpperComputer,thedisplayandstoreofdatacanbeachievedundertheLabviewcontrolinterface.Thedesignofsynchronousacquisitionandreal-timereadgivefullplaytotheadvantagesofFPGAandUSB,improvingthespeedofacquisitionandtransmissi

5、on.KEYWORD:FPGA;USB2.0;SpeedAcquisition;Labview目录第一章概述…………………………………………………………………………11.1项目背景及研究意义………………………………………………………11.2国内外研究现状……………………………………………………………1第二章总体方案设计………………………………………………………………22.1硬件总体方案设计…………………………………………………………22.2软件总体方案设计…………………………………………………………22.2.1FPGA程序流程图………………………………………………………22.2.2US

6、B芯片程序流程图…………………………………………………22.2.3LABVIEW程序流程图…………………………………………………3第三章硬件设计……………………………………………………………………43.1硬件原理设计………………………………………………………………43.2芯片的选择…………………………………………………………………53.2.1FPGA的选择……………………………………………………………53.2.2USB芯片选择…………………………………………………………53.2.3A/D的选择……………………………………………………………53.3硬件电路设计……………………………………

7、…………………………63.3.1USB芯片外围电路设计………………………………………………63.3.2CPLD电路设计…………………………………………………………73.3.3AD电路设计……………………………………………………………7第四章软件设计……………………………………………………………………84.1FPGA程序设计………………………………………………………………84.2USB固件程序设计…………………………………………………………104