基于带通采样的高速数据采集系统设计

毕目录第一章绪论 (3)1.1发展前景及研究意义 (3)第二章系统硬件设计 (4)2.1系统设计原理框图 (4)2.2设计基本思想 (5)2.3.1AT89C51简介 (5)2.3.2FIFO存储器件IDT72V2113简介 (8)2.3.3FPGA芯片简介 (11)2.3.4AD转换芯片TLC5510的简介 (13)2.3.5串口RS232的简介 (17)第三章系统设计原理及工作原理 (16)3.1AD转换工作原理 (17)3.2关于FPGA的简介 (18)3.2.1FPGA的概述 (18)3.3FPGA实现硬件采样的原理 (19)3.4显示电路的工作原理 (20)3.4.1七段显示器的原理 (20)3.4.2静态显示接口 (22)第四章数据采集软件设计 (23)4.1数据处理 (24)第五章结束语 (25)第六章附录 (26)6.1系统设计总体流程图 (26)6.2系统设计程序 (28)6.3系统总体电路图 (29)6.4参考文献： (30)第一章绪论1.1发展前景及研究意义现代工业生产和科学研究对数据采集的要求日益提高。

计算机技术的发展为现代大工业的发展提供了硬件保障。

工业应用系统对作为控制的计算机也提出了新的要求。

一方面要求主控机处理的数据更多，速度也更快；另一方面由于应用系统复杂程度不断提高，控制单元种类很多，速度有快有慢，要求主控机有较强的适应性。

总线技术的发展为各种系统的设计提供了很大方便，提高了系统运行的速度，用户可以进行各种组合。

PC机总线通常联接到PC微机的扩展槽再经插槽为外设提供I／O通道，速度和可靠性都很高。

主机板通过扩展槽这种开放式的总线体系与各种外围设备进行信息交换。

IBM的16位工业标准ISA总线是在工业生产中广为使用的工控机系统总线，这种总线的技术已经很成熟并被广泛采用。

目前不同性能指标的通用或专用的数据采集系统，在各种领域中随处可见。

但是，由于成本或技术开发等众多因素的影响，一般的数据采集系统其速度和通道数不能满足一些特殊领域的测试要求，或者满足这些要求的系统又由于成本相当高而市场推广的难度加大。

基于带通采样的高速数据采集系统设计
和小冬;丁丽
【期刊名称】《太赫兹科学与电子信息学报》
【年(卷),期】2010(008)003
【摘要】高速数据采集系统是现代雷达信号处理不可缺少的重要组成部分.文章以宽带侦察接收机信号处理为应用背景,论述了一种基于带通采样的高速数据采集系统的设计方案.该方案以Xilinx公司Virtex-5系列FPGA为平台,控制高速模数转换器ADC08D1000,完成数据采样、传输、存储、信号处理功能,并选取高速FIFO作为存储设备,解决数据率转换问题.该系统实现了软件、硬件设计,测试结果验证了方案的可行性.
【总页数】5页(P313-317)
【作者】和小冬;丁丽
【作者单位】电子科技大学,电子工程学院,四川,成都,611731;电子科技大学,电子工程学院,四川,成都,611731
【正文语种】中文
【中图分类】TN971.1
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刘涛
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高速公路交通信息采集系统设计随着社会经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，交通问题逐渐成为制约国家发展的重要因素之一。

在现代城市中，交通拥堵已经成为了人们生活中的一大烦恼，而高速公路交通信息采集系统的设计，就是为了解决这个问题。

本文将从设计的背景、设计的目标和设计的方案等方面，对高速公路交通信息采集系统进行探讨。

一、设计的背景随着城市化进程的加速，人口的大规模流动和车辆的快速增加，交通拥堵的问题越来越严重。

高速公路作为重要的交通设施，承载着大量的车流和人流，但是由于车辆数量的增加，导致高速公路的交通流量越来越大，交通拥堵问题日益严重。

同时，传统的高速公路交通管理方法已经不能很好地处理复杂的交通环境，迫切需要一种新的高效交通信息处理系统来更好地管理高速公路交通。

二、设计的目标高速公路交通信息采集系统的设计的目标，是帮助交通管理部门更好地处理交通信息，实现道路交通的科学管理。

具体地说，它可以实现以下几个方面的目标：1. 实现高速公路实时监控。

利用高精度跟踪技术，通过自动化的摄像头系统，实现对道路上的行车情况进行实时监测，为交通管理者提供实时的路况数据。

2. 提高交通安全水平。

通过对道路上的交通信息进行采集和处理，及时发现各种交通违规行为，并及时进行处理，提高交通规范度和安全水平。

3. 降低耗时和物力成本。

通过智能化的高速公路交通信息采集系统，自动化的完成各种交通信息的收集和处理，降低人力资源和物资投入成本，提高道路交通的效率。

4. 实现路况预测功能。

通过对历史数据和实时采集的数据进行分析，对未来的交通情况进行预测。

为交通部门提供预测数据，帮助其更好地制定管理决策。

三、设计方案高速公路交通信息采集系统的设计中，需要解决以下几个重点问题：1. 数据采集和处理高速公路交通信息的采集和处理，是系统设计的核心和难点。

通过高精度的摄像头和相关传感器，对道路上的车辆行驶情况进行实时监测，并通过智能化算法对各种信息（如车辆数量、速度、车型、车牌等）进行采集和处理，通过智能分析技术和大数据处理技术，对采集的数据进行分析和处理，生成管理人员所需要的各类报表和图表，达到及时监管和迅速反应的目的。

基于光纤通信网络高速数据采集系统的设计
基于光纤通信网络高速数据采集系统的设计摘要：应用光纤通信网络设计了一种高速数据采集系统，采用多路数据采集的方式结合光纤通信网络，大幅提高了采集能力。

系统由采集模块、处理系统以及光纤网络构成，前端采集模块完成模拟信号采样、滤波，然后通过处理器完成信号传输与分析。

关键词：光纤网络数据采集系统高速采集多路通道
光纤通信是利用光波作载波，以光纤作为传输介质将光信息传至需要的数据处理端。

1966年高锟发表的光纤论文，提出了石英玻璃光学纤维通信材料，此后，开创了光纤通信的先河。

1977年，美国首次用多模光纤在芝加哥完成了两个电话局之间的通信。

0.85?μm的多模光纤成为第一代光纤材料。

随着科技的发展，技术和材料的不断更新，光纤相继发展出了第二代、第三代、第四代以及目前的第五代产品。

采用光波复用的方法可以提高传输速率，而光波放大可以增长传输距离。

瞬态信号的采集在测量工程中经常被应用，一般要求检测设备可以满足高速数据采集的要求，且被测信号应在一定范围内。

要求检测设备可以执行多路的采集和传输功能。

每个单独的采集部分互相独立，彼此不影响，单个探测器处的采集模块也支持多路数据采集。

该文设计的就是基于光纤通信网络的高速数据采集系统。

1 光纤通信网络。

基于DSP的高速数据采集系统设计与实现近年来，数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）得到了广泛的应用，特别是在高速数据采集系统中。

高速数据采集系统的设计和实现，对于科学研究和工业控制等领域至关重要。

因此，本文将重点讨论基于DSP的高速数据采集系统的设计和实现。

一、引言高速数据采集系统是一种用于采集高速数字信号的电子设备。

它们广泛应用于无线电通信、医疗仪器、控制系统、航空航天等领域。

为了更好地满足市场需求，高速数据采集系统需要具有高分辨率、高速率、高精度和低噪声等特性。

目前，市场上的高速数据采集系统大多采用DSP芯片作为数据处理核心。

DSP 芯片具有高性能、低功耗、灵活性强等特点，可以大大提高数据采集、处理和储存的效率。

因此，DSP技术已经成为高速数据采集系统设计的重要手段之一。

二、基于DSP的高速数据采集系统的设计和实现基于DSP的高速数据采集系统可以分为以下几个部分：信号输入模块、信号调理模块、数据处理模块和数据输出模块。

1. 信号输入模块信号输入模块是高速数据采集系统的核心组成部分之一。

其主要功能是将来自传感器和信号源的传输数据进行采集。

在设计信号输入模块时，需要考虑到信号源的信号特性以及传输介质的特性。

一般情况下，采用ASIC（Application Specific Integrated Circuit）芯片实现数据采集的模拟前端电路。

在信号输入模块中，需要进行信号放大、滤波、采样和数据转换等一系列操作。

这些操作需要满足系统对信号采集的高分辨率、高速率、高精度和低噪声的要求。

2. 信号调理模块信号调理模块用于对采集到的原始数据进行处理和提取。

该模块的主要任务是对信号进行滤波、去噪、分频和分析等操作，以便更好地适应后续的数据处理和分析。

信号调理模块的实现方式通常采用DSP芯片进行数据处理。

DSP芯片可以根据不同的信号特性，运用不同的算法进行信号调理。

在设计信号调理模块时，需要根据信号的特性和需求选择和设计合适的算法。

高速数据采集与实时处理系统的设计与实现随着科技不断发展，数据在我们生活中的地位越来越重要。

特别是在工业自动化领域中，高速数据采集和实时处理系统的需求越来越大。

本文将介绍高速数据采集与实时处理系统的设计与实现。

本文主要包括以下几个方面：1. 高速数据采集系统的设计与实现2. 实时数据处理系统的设计与实现3. 系统的测试和性能优化1. 高速数据采集系统的设计与实现高速数据采集是指突破常用采集速度，进行数据采集和传输的一种技术。

在工业自动化控制中，电子元器件的响应速度非常快，因此需要实时采集数据才能更好地对工控设备进行控制和实现数据分析。

以下是高速数据采集系统的设计和实现步骤：1.1 选型硬件和软件首先需要选定采集设备和软件。

在选定硬件时需考虑采集速度、采集量、输入接口以及多通道采集等因素。

对于实时控制系统，应选用高速、稳定且可靠的硬件设备。

软件方面，根据硬件的选择，选用适当的驱动程序。

1.2 电路设计由于需要保证采集器的稳定性和可靠性，因此电路设计十分重要。

在设计电路时，需要特别注意信号放大放大电路的设计和噪声干扰的屏蔽。

在信号传输过程中，信号放大电路应具有高增益，同时应能有效地屏蔽来自外部线路的噪声干扰。

1.3 布线设计由于布线和绝缘的设计将直接影响采集数据的稳定性和准确性，因此需要采用专业的设计技术和规范，确保系统数据的稳定。

1.4 系统调试系统调试是整个设计过程中最重要的环节之一。

在进行系统调试时，应逐一对硬件设备和软件进行测试和校准。

检查系统的分辨率是否满足要求，数据采集是否准确和稳定，软件编程是否准确等等。

只有经过严格的测试和校准，才能确保实时数据采集的准确性和稳定性。

2. 实时数据处理系统的设计与实现2.1 数据处理系统的选择在设计实时数据处理系统时，选择合适的数据处理系统非常重要。

根据实际需要，选择处理器和软件。

处理器的性能要足够强大，以处理高速实时数据。

软件也要适应处理器，为系统提供有效、快速和准确的数据处理。

基于FPGA的多通道高速数据采集系统设计共3篇基于FPGA的多通道高速数据采集系统设计1随着现代科技的高速发展，各种高速数据的采集变得越来越重要。

而基于FPGA的多通道高速数据采集系统因具有高速、高精度和高可靠性等优点，逐渐受到了越来越多人的关注和青睐。

本篇文章将围绕这一课题，对基于FPGA的多通道高速数据采集系统进行设计和探讨。

1、FPGA的基础知识介绍FPGA（Field-Programmable Gate Array）是可重构的数字电路，可在不使用芯片的新版本的情况下重新编程。

FPGA具有各种不同规模的可用逻辑单元数，可以根据需要进行定制化配置。

FPGA可以根据需要配置每个逻辑单元，并使用活动配置存储器从而实现功能的完整性、高速度和多样化的应用领域。

2、多通道高速数据采集系统的设计在高速数据采集领域中，多通道采集是非常常见的需求。

多通道采集系统通常由高速采集模块、ADC芯片、DSP芯片等核心部件组成。

在本文中，我们将会采用 Analog Devices（ADI）公司的AD7699高速ADC和Xilinx（赛灵思）公司的Kintex-7 FPGA，来设计多通道高速数据采集系统。

2.1系统架构设计系统架构是设计一个多通道高速数据采集系统的第一步。

本系统的架构由两个主要芯片组成，分别为高速的ADC模块和FPGA模块。

其中ADC模块负责将模拟信号转换为数字信号，而FPGA模块则负责将数据处理为人类可以处理的数据。

2.2模块设计由于本系统是多通道高速数据采集系统，所以我们需要设计多个模块来完成数据采集任务。

在本系统中，每个模块包含一个ADC芯片和一个FPGA芯片，用于处理和存储采集的数据。

ADC 芯片可以通过串行接口将数据传递给FPGA芯片，FPGA芯片则可以将数据存储在DDR3内存中。

2.3信号采集与处理对于多通道高速数据采集系统，信号的采集与处理是至关重要的。

因此我们需要谨慎设计。

在本系统中，每个通道的采样速率可以达到1MSPS，采样精度为16位。