基于vhdl的pc104总线数字存储示波卡的设计与实现

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1、中图分类号：TP274UDC：620密级：公开学校代码：1832河北经贸大学硕士学位论文(学历硕士)基于VHDL的PCI04总线数字存储示波卡的设计与实现DesignandImplementationofPC104BusDigitalStorageOscilloscopeCardbasedonVHDL作者姓名：冯国楠指导教师：和志强教授学科专业名称：计算机应用技术论文完成日期：2011年4月学位论文原创性声明{IIIIIIllIIIIIIlIE1III{Y1909579本人所提交的学位论文《基于VHDL的PCI04总

2、线数字存储示波卡的设计与实现》，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的原创性成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中标明。本声明的法律后果由本人承担。论文作者(签名)：局圄桷沙ff年易月12日指导教师确认(签名)形编2,01／年否月移日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河北经贸大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北经贸大学可以将学位论文的全部或部分

3、内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在年解密后适用本授权书)论文作者c签名，：)马圄丰南指导教师c签名)：乡岛杏弓玖z力ff年易月2Z日y，／年6月>>日n————————．．．J摘要本文通过深入研究高速数据采集技术原理和实现方法，提出了基于VHDL的4路并行数据采集架构，利用低速、低成本的A／D转换器件实现了400MSa／s高速数据采集的目标，研发的示波卡具有高速、大容量的数据采集和示波等功能。研究工作主要包括以下几个方面：采用4片低速、低成本芯片AD92

4、88，设计实现了双通道400MSa／s采样率的高速数据存储示波卡；前端模拟部分采用高性能、电流反馈型放大器AD8008逐级放大的设计方式，提高了系统的模拟带宽；针对系统信号的反射和串扰等问题，对噪声抑制和阻抗匹配等保持信号完整性的方法进行了讨论与分析，在电路板设计过程中采取相应的措施，有效的提高了系统的稳定性；数字逻辑部分，采用VHDL硬件描述语言，实现FPGA内部各功能电路；关于信号重构方面，探讨了数字插值和数字滤波等技术的应用；对系统进行了测试。关键字：高速数据采集VHDL示波卡PCI04总线数字插值数字滤波11

5、1AbstractThisthesisresearchdeeplyintohigh-speeddataacquisitiontechnologyandmethod,proposed4--channelparalleldataacquisitionarchitecturebasedOilVHDL，low-speed,low-costanalog／digitalconverSiondevicesareadoptedtorealizedthe400MSa／shigh—speeddataacquisition，thedesi

6、gnedoscilloscopecardhasshownhigh—speed，largecapacitydataacquisitionandoscilloscopefunctions．Researchincludesthefollowing：Firstly,usingfourlow-speed,low-costchipAD9288，designedandimplementedadual--channel400MSa／ssamplingratehigh—-speeddataacquisitionsystem．Secon

7、dly’intheanalogpartofthecard，usehigh-performance，currentfeedbackamplifierAD8008toimprovetheanalogbandwidthofthesystem．Thirdly,forthesystemsignalreflectionandcrosstalk，signalintegritymethodssuchasnoisesuppressionandimpedancematchisdiscussedandanalyzed，usedknowle

8、dgeofelectromagneticcompatibilityincircuitboarddesignprocess，andtookcorrespondingmeasurestoimprovethesystemperformancegreatly．Fourthly,indigitallogicsection，VHDLhardwaredesc