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基于FPGA的振动数据采集系统的设计开题报告

 2020-05-01 08:49:40  

1. 研究目的与意义(文献综述)

fpga(field-programmable gate array),即现场可编程门阵列,它是在pal、gal、cpld等可编程器件的基础上进一步发展的产物,是作为专用集成电路(asic)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

具有资源丰富、接口灵活、并行计算等特点。

fpga以并行运算为主,以硬件描述语言来实现电路设计,可以经过简单的综合与布局,快速的烧录至fpga芯片上进行测试,相比于pc或单片机的顺序操作速度快,效率高,更适合应用于高速场合。

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2. 研究的基本内容与方案

本设计的基本内容:


  1. 利用基于nios-Ⅱ软核的fpga芯片实现一个振动测量数据的采集系统,配置相应的的硬件接口模块,可以实现高速、大容量的数据采集。通过设计要求进行fpga的应用开发与设计。掌握fpga中的ad转换控制模块把数据送到avalon总线,片内软核nios-Ⅱ把avalon总线上的数据送到pc机上进行显示和处理。


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3. 研究计划与安排

  1. 第1周-第3周:资料收集与查询,开题报告
  2. 第4周-第12周:毕业设计方案,课题关键技术研究,论文撰写
  3. 第13周-第14周:论文检查与修改
  4. 第15周:答辩

4. 参考文献(12篇以上)

[1]. 杜改丽,封治华,王勇.NiosⅡ和USB接口的高速数据采集卡设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2008,(8):22-24,28.
[2]. 缪军同,鲁新平.模数转换器AD9288及其应用[J].山西电子技术,2006,(5):42-43,49.
[3]. 施杨,迟宗涛,赵泓扬.双通道高速同步数据采集系统的设计[J].工业控制计算机,2016(2).
[4]. 龚贤武,汪贵平,李登峰.12位高速、低功耗A/D转换器ADS7822及其应用[J].现代电子技术,2006,(12):146-147,150.
[5]. 刘韬,楼兴华.FPGA数字电子系统设计与开发实例导航[M].北京:人民邮电出版社,2005.
[6]. 王道宪. CPLD/FPGA可编程逻辑器件应用与开发[M].北京:国防工业出版社,2004.
[7]. 王东,李公平,潘小东,等.基于EZ-USB FX2的数据采集系统USB接口设计[J].现代电子技术,2015,(4):73-76.
[8]. 邹士洪.低压异步通讯接口电路MAX3232[J].电子世界,2010(06):50-51.
[9]. 惠兰,裴东兴.基于EZ-USB FX2的实时数据传输的实现[J].电子技术应用,2010,(9):112-114.
[10]. 解钧. 基于NiosⅡ的接口管理设计与实现[D].哈尔滨工程大学,2011.
[11]. 刘有利.基于USB的高速数据采集系统设计[D].西安电子科技大学,2006.
[12]. 李伟,张春晖.基于FPGA和NIOS的嵌入式系统设计[J].大众科技,2008(01):28-30.
[13]. Xu Z, Zhu L, Shan J F, et al. A New High-Speed Data Acquisition System[J]. Journal of Fusion Energy, 2015, 34(3):1-4..
[14]. A. Sharma, R. Ansar, M. S. Gaur, L. Bhargava and V. Laxmi, "Reducing FIFO buffer power using architectural alternatives at RTL," 2016 20th International Symposium on VLSI Design and Test (VDAT), Guwahati, 2016, pp. 1-2.
[15]. W. Weiqing, L. Haimeng, D. Mingli and F. Ping, "Design of Parallel AD Acquisition Board Based on FPGA," 2016 Sixth International Conference on Instrumentation amp; Measurement, Computer, Communication and Control (IMCCC), Harbin, 2016, pp. 653-658.
[16]. S. Sharmaa, "Implementation of an RTL synthesizable asynchronous FIFO for conveying data by avoiding actual data movement via FIFO," 2015 6th International Conference on Computing, Communication and Networking Technologies (ICCCNT), Denton, TX, 2015, pp. 1-7.


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