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多通道信息检测系统的研究

更新时间 2009-9-18 10:49:38 点击数:

多通道信息检测系统的研究
Research of Multi-channel Signal Acquisition System
【中文摘要】 多通道信息检测是将采集到的多通道模拟信号转换成计算机能识别的数字信号送入控制系统,根据不同需要进行相应的计算和处理,得出所需信号的过程。本课题在现有信息检测系统模型的基础上,设计出基于DSP+FPGA的多通道信息检测系统,最大限度地提高了系统的信号采集和处理能力。PCI-GPIB接口卡连接计算机与其他仪表,实现了采集系统的通用性。论文详细介绍了多通道信息检测系统的总体结构设计方案,以及各个模块的实现,在完成系统硬件构架的基础上,对于部分模块进行了验证仿真。

【英文摘要】 Multi-channel signal acquisition is a signal process,converting the collected multi-channel analog signal into data that computer can recognize,transmitting to the control system,and then get the proper signal that demanded after different calculation and processing according to different needs.The paper put forward a multi-channel signal acquisition system based on DSP and FPGA according to the signal acquisition module now existing and it increased the signal acquisition and processing ability to the maximum limit.PCI-GPIB interface card is used to connect computer and other instrument realizing the universality of the system.In the thesis,the structure of the multi-channel signal acquisition system is detailed introduced,also with the module implementation.The paper also gives verification and simulation for some software modules after the completion of the system hardware architecture.

【中文关键词】 信息检测; FPGA; 数字信号处理器; PCI-GPIB接口卡
【英文关键词】 signal acquisition; FPGA; DSP; PCI-GPIB interface card
毕业论文目录】
中文摘要 3
英文摘要 3
第一章 引言 6-9
    1.1 研究背景 6
    1.2 国内外研究现状 6-7
    1.3 课题研究内容 7-9
第二章 系统硬件设计 9-31
    2.1 系统整体设计方案 9-11
    2.2 模拟输入通道的设计 11-19
        2.2.1 信号调理电路的设计 12
        2.2.2 低通滤波器的设计 12-13
        2.2.3 隔离电路设计 13-14
        2.2.4 模数转换电路设计 14-18
        2.2.5 多通道选择电路设计 18-19
    2.3 FPGA 硬件电路设计 19-23
        2.3.1 FPGA 功能介绍及选型 19-20
        2.3.2 VHDL 语言 20-21
        2.3.3 Quartus Ⅱ简介 21-23
    2.4 DSP 硬件电路设计 23-31
        2.4.1 TMS320C5402的特性 25-26
        2.4.2 TMS320C5402存储器扩展与数据的存储 26-29
        2.4.3 CCS 仿真环境介绍 29-31
第三章 系统软件设计 31-44
    3.1 数据采集控制软件设计 31-35
        3.1.1 数据采集控制原理 31-32
        3.1.2 数据采集模块设计 32-34
        3.1.3 数据接收模块设计 34-35
    3.2 数据缓存 FIFO 的设计与实现 35-41
        3.2.1 FIFO 介绍 35-37
        3.2.2 FIFO 设计中的一些关键问题 37-40
        3.2.3 异步 FIFO 的设计与仿真 40-41
    3.3 FFT 算法的 DSP 实现 41-44
第四章 通信接口电路设计 44-49
    4.1 PCI-GPIB 接口卡介绍以及总体设计 44-45
    4.2 PCI 接口电路设计 45-46
    4.3 GPIB 接口电路设计 46-49
第五章 结论与展望 49-50
    5.1 论文研究工作总结 49
    5.2 展望 49-50
参考文献 50-54
致谢 54-55
在学期间发表的学术论文和参加科研情况 55

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