基于fpga和dsp的数据采集器设计与实现

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1、总第期舰船电子工程岌巧年第期拍湘基于和的数据采集器设计与实现刘国勤海军驻江南厂军事代表室上海仪”摘要阐述了基于〔的多通道数据采集系统的设计,同时还阐述以刀作为控制器、大容量硬盘作为存储媒体。的存储记录系统的设计关键词数据采集汗存储记录中图分类号朗朋侧劝目写刃山柱。伽啊加,乡皿脚氏伴曲犯】助画刃力找,田,布妇加配们叹日对场印咖浏』日罗。记概沈,,,地份肠七刀,政」日芍口皿山比州,。近年来随着水声技术和数字信号处理技术的器系统框图发展,使我们,可以获取更多的水声信息并通过数数据采集器其主要设计思想如下字

2、信号处理技术可以得到我们所需要的信息。在·选用低功耗、单电源器件,以保证镍锡电池、这个过程中对模拟信号的采集量化数据采集器组能连续工作小时以上是必不可少的,而且为了追求更高的系统性能,对·选用低噪声器件,并且模拟电路与数字电路。,数据采集器也提出了更高的要求互相隔离不共地使系统噪声级位于砧的本文介绍了基于班七和的数据采集器,、,·,,一的设计为水下声信号的采集记录水下声环境的通道数为通道带宽为地通道增。分析提供了一种新的方法益可控·使,位分辨率,通道同用串行输出刀系统基本结构及设计思想步采集·使用凡

3、〔可编程逻辑器件与灯接口,·数据采集器置于水下它包括以下几个模块使用和毛实现硬盘接口和文件管前置放大、后置放大、数据转换控制、数据存储记理、、口,·、,录硬盘接模块其中包括电源模块以及供电的使用’硬盘实时记录数据在卜匕。镍福电池组它的主要功能是将来自传感器位于的采样率下能连续记录小时水下的矢量阵中的多通道模拟信号数字化,并保·提供一监测输出,可以监测通道的任一存在硬盘中位于水面或者舱内的监控器可以控制通道。·。一口并监测数据采集器的工作状态图为数据采集数据采集器与监控器通过连接收稿日期以拓年月日,修

4、回日期二巧年月日沁年第期舰船电子工程《监控。」⋯硬盘计算机⋯图数据采集器基本框图、、、据功能分为采集控制数据转换存储接口时钟分、。关键模块的设计频串行接口五个模块各模块间信号尽可能独立,互不影响,采用模块化设计给程序的开发和维。采集控制护带来很大方便采集控制是数据采集器,完成模拟到数·完成多通道串并转换电路时会消耗大量的的中枢、,。字的转换串行编码到并行的转换通过串行接口资源本设计充分利用万内部的存储块接受监控器、,用存储块作为串并转换电路的缓存区,的命令控制通道增益选择监测通道资源。。并输出监测信

5、号降低了片内资源的消耗由于数据采集器有犯通道,这就要求采集控·根据串行刀转换器的特点,即、、制器能够提供足够多的输人和输出端口用于控制内核逻辑依据采样保持数据转换采样间歇三。。刀转换并读取转换结果如果使用普通的微处个控制步骤设计由一个采集控制模块给出采样,,、、采样理器其外围需要很多的逻辑器件使系统变得很保持数据转换间歇三个控制信号作为其它。。复杂而班犯现场可编程门阵列的特点是可各单元的使能信号、、,使用的端口数量多内部逻辑可按使用需要编程图为灯转换器的转换逻辑刀。,一。非常少的外围支持器件使用护作

6、为采集控片选信号有效后有个周期的数据建立时间制器可以使系统设计简单、可靠,并且有很强的灵数据建立后,开始向中传送数据,同时开始活性。数据转换,将采集来的串行数据转换成的并行。系统中毛选用。公司系列数据。中的作为采集控制器功系列刃采样时钟由多功能分频器,。玉月汉汰,毛主时钟为采用了新的可编程逻辑架构具有低功耗等特点对主时钟分频实现毛的内部资源是有限的,,。为了充分利用资分频后得到的压为灯的采源,避免不必要的浪费,本系统班〔程序的设计样频率为,也就是的片选信号。,思想如下频率通过对进行分频分频得到片选·

7、各逻辑单元均采用层次化、模块化设计,根信号。·,···。一石翎乒印外乒卯夕‘。嵘月神‘‘‘‘‘冲【毕毕且月几几「卫「几几‘几日几几日曰几几几几口几月几月日几月呻习‘崩南叫叻口工兀取产图刀转换的时序仿真。存储控制设计一本高采用直接控制硬盘的方法可将系统功耗降数据存储是数据采集过程中的一个重要环节,至最低,并可降低硬件成本。本设计采用班毛和为,、了使系统能及时存储采集到的数据设计了存储直接控制’的硬盘实时存储记录数控制电路,并选用计算机硬盘作为数据存储载体。据。在以往的存储记录系统中,采用内置工控机的方

8、法在中设计一异步用于向硬盘写数存储数据,这种方案的缺点是系统较庞大,硬件一成据的缓冲区,图为的写人控制逻辑,其中刘国勤基于日日二和的数据采集器设计与实现急第期上℃乡是存储控制命令信号,,,,,当它为高时开始写信号当它为低时开始写人数据为高时,,。。存储数据为低时不存取数据是的关闭输人月口匕呼几少口饮印吃砂月甘弓妙州砂图写入控制时序仿真存储数据时毛直接将数据写人凡,同时目毛每次从月读出组数据组合根据’的状态判断为非空时就输出并后向硬盘写一次,所以比信号通知启动存盘程序。