基于FPGA的高速AD采样系统

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1、基于FPGA的高速A/D采样系统High-speedADsamplingsystembasedonFPGA学生姓名：指导教师：摘要数据采集系统是信号与信息处理系统中不可缺少的重要组成部分，同时也是软件无线电系统中的核心模块，在现代雷达系统以及无线基站系统中的应用越来越广泛。为了能够满足目前对软件无线电接收机自适应性及灵活性的要求，并充分体现在高性能FPGA平台上设计SOC系统的思路，本文提出了由高速高精度A/D转换芯片、高性能FPGA、并行接口组成的高速AD转换系统设计方案及实现方法。其中FPGA作为本系统的控制核心和传输桥梁，发挥了极其重要的作用。通过F

2、PGA不仅完成了系统中全部数字电路部分的设计，并且使系统具有了较高的可适应性、可扩展性和可调试性。在时序数字逻辑设计上，充分利用FPGA中丰富的时序资源，如锁相环PLL、定时器等，能够方便的完成对系统输入输出时钟的精确控制以及根据系统需要对各处时序延时进行修正。关键词：数据采集；ADC；FPGA；并行接口IIAbstractThedataacquisitionsystemisanindispensableandimportantcomponentofthesignalandinformationprocessingsystem,andalsothecore

3、moduleintheSoftwareDefinedRadiosystem.ItsapplicationinmodernRadarsystemsandwirelessbasestationsystemsaremoreandmorebroad.Inordertomeettheneedsofself-adaptabilityandflexibilityoftheSoftwareDefinedRadioreceiveratpresent,andfullyreflectedthedesignideasoftheSOCsystemonthehighperforman

4、ceFPGAplatform,thethesissuggestedaschemeofdesigningthehighspeeddataacquisitionsystemwhichiscomposedofhighspeedandhighresolutionA/Dconverter,highperformaceFPGA,parallelinterface.Asthecontrolcenterandtransmissionbridge,FPGAplayedaveryimportantpartinthissystem.UtilizingFPGAnotonlyacc

5、omplishedthewholedigitalcircuitandalsohighlyimprovedtheadaptabilityandflexibilityofthesystem.Keywords:Dataacquisition；ADC；FPGA；ParallelinterfaceII武汉工程大学毕业设计（论文）说明书目录摘要IAbstractII第一章绪论11.1数据采集11.2模数转换（A/D）21.3本课题的优点及意义3第二章FPGA设计52.1FPGA技术简介52.2FPGA的结构及特点52.3配置芯片72.4FPGA的常用开发工具72.5F

6、PGA的设计流程8第三章系统的组成123.1系统设计方案123.2各部件在系统中的作用12第四章硬件的设计及实现144.1硬件的设计思路144.2硬件组成144.3SOPC系统硬件设计22第五章软件的设计与实现305.1建立应用程序305.2编译链接程序345.3编程下载345.4FPGA设计总结及资源报告35第六章结束语36致谢37参考文献38附录39第一章绪论1.1数据采集1.1.1数据采集的意义“数据采集[1]”是指将温度、压力、流量、位移等模拟量采集、转换成数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程。相应的系统称为“数据采集系统”。随着计

7、算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统也迅速得到应用。在生产过程中，应用这一系统可对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录，为提高产品质量、降低成本提供信息和手段。在科学研究中，应用数据采集系统可获得大量的动态信息，是研究瞬间物理过程的有力工具，也是获取科学奥秘的重要手段之一。随着技术的发展，各种各样基于数字化的产品不断推陈出新，给我们的生活带来了极大的好处。数字化之所以能如此广泛拓展开来，其主要在于两个优点:其一是数字处理灵活、方便。在软件无线电领域，正在构建一个较通用的平台，通过软件来实现现在许多“僵化”硬件平台的功能，这正是基于数字化带来的灵活性。其

8、二是数字系统稳定可靠。在早期，较之模拟系统，数字系统的最大优点就在