基于FPGA的数据采集系统

【摘要】随着科技的进步和工业技术飞速发展，人们对数据采集的速度和精度的要求越来越高。在自动化生产，空气质量监测，导航系统控制中，我们都需要实时的获取各方面的参数，通过对数据的分析及时做出决策，由此达到正常的生产和生活的目的。本课题从实际需求出发，设计一种高速、高精度、实时性强的数据采集系统。相对于以往的数据采集系统，本课题主要是设计通用型的采集系统，可以按照需要整合成所需要的完成对各种数据采集任务。本次设计使用的主要是FPGA技术，采用FPGA的高速处理能力，控制外部的模数转换芯片的工作状态，并同时控制USB通信模块。对于最后的显示和控制部分采用PC技术，微型计算机的普及和进步为本系统的通用性提供了支持。在PC机上使用LABVIEW平台开发显示和控制界面。对于整个系统的控制，FPGA是服从上位机（PC机上的程序）的指令对FPGA前后两个模块进行控制的。由于对高速的数据采集系统的设计经验不足，本文使用的采集系统的结构对一般的系统构架进行了简化，主要是为了实现系统的高频采集和高速传输的性能。硬件电路设计有AD转换电路、FPGA硬件电路、USB通信电路。程序设计主要包括基于FPGA芯片的QuartusII程序设计、USB芯片的Keil程序设计和PC机上使用LABVIEW设计上位机程序界面。最后对系统进行了调试，对系统的各模块的功能作测试以及对整个系统的采集、传输、显示、控制作整体的测试。结果表明，该系统能够实现高频采集和高速传输的目的。
【作者】徐龙飞；
【导师】李永红；
【作者基本信息】中北大学，通信与信息系统，2014，硕士
【关键词】数据采集；虚拟仪器；USB；LABVIEW；FPGA；

【参考文献】
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