基于FPGA的多通道A/D板控制及通信模块设计

摘要

随着社会的快速进步和现代科学技术的高速发展，数据采集及其处理技术在人类生活的各个领域应用的是越来越多，并且在现代工业生产及科学研究中的地位也是越来越重要。由于电子技术的发展和科学研究的需要，单路 AD数据采集已经不能再满足人们的要求，对于在雷达信号、瞬态测量和一些需要同时对相关信号进行测量的时候，多通道的数据采集并处理才能有更好的性能。并且对于迅猛发展的现场可编程器件FPGA，其相对于使用DSP有更多的性能优点。
　　本文基于FPGA，设计了一数据采集卡，对32通道的模数转换器的信号进行采集并进行分析。
　　首先，对数据采集的基本理论和现状做了简单的介绍，并说明了本文的主要研究内容和章节结构。
　　然后，对基于FPGA的多通道数据采集卡的硬件电路进行了详细的设计。具体包括模数转换器电路模块、FPGA及其外围电路模块、光纤接口电路模块和电源电路模块。数据采集部分能够对模数转换器 AD7723进行控制，包括内外时钟的选择、内外触发等。每个电路模块都给出了具体的电路的设计原理图，并且给出了硬件电路的PCB图。
　　其次，对模数转换器的输出数据格式和FPGA内部的FIFO应用做了详细的介绍，并对FPGA的设计流程做了简要的了解。并基于此在FPGA软件开发平台上对通信模块进行了设计开发，并给出了功能仿真和时序仿真结果。
　　最后，对所完成的工作做了总结，并提出了进一步需要改进的地方。

目录

基于FPGA的多通道A/D板控制及通信模块设计

MULTI-CHANNEL A/D BOARD CONTROLAND COMMUNICATION MODULE DESIGN BASED ON FPGA

摘 要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题来源及研究的目的和意义

1.2 国内外相关领域的研究现状及分析

1.3 本文研究内容及结构

第2章 硬件电路的设计

2.1 模数转换器AD7723电路模块设计

2.2 FPGA电路模块设计

2.3 SFP模块接口设计

2.4 电源电路模块的设计

2.5 本章小结

第3章 PCB设计

3.1 PCB封装库的制作

3.2 PCB设计

3.3 本章小结

第4章 基于FPGA的通信模块的设计与实现

4.1 AD7723传输串行数据简介

4.2 通信模块中FIFO应用

4.3 通信模块的仿真

4.4 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

哈尔滨工业大学学位论文原创性声明及使用授权说明

致 谢