基于USB和FPGA技术的高性能数据采集模块的设计与实现

摘要

本文提出了一种基于USB和FPGA的高性能数据采集模块USB12016(USB总线，A/D垂直分辨率为12位，存储容量为16兆)的软硬件设计与实现方法。该数据采集卡包括模拟输入、A/D转换、数据缓存、FPGA控制电路和USB总线接口等，在一张卡上实现了8通道模拟信号调理、采集、处理，并可实现多卡同步触发采集，具有高精度，低噪声，低失真和测试信号范围宽的特点。USB12016配有系统驱动控制程序软件，在Windows9X/2000版本的操作平台下运行，控制面板完全是虚拟仪器软面板，图形化界面十分友好。USB12016是USB接口技术、FPGA技术和嵌入式技术融为一体的结晶，已成功应用于军事测控领域。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1选题背景和研究意义

1.2国内外发展动态

1.3本文所做的工作

2相关新技术

2.1 USB总线测试平台

2.1.1 USB概述

2.1.2 USB总线技术简介

2.2嵌入式技术

2.3 FPGA技术

2.3.1可编程逻辑器件的发展历程

2.3.2可编程逻辑器件概述

2.3.3 FPGA结构与原理

2.3.4 FPGA器件的配置方式和配置文件

3 USB12016数据采集模块硬件设计

3.1技术指标

3.2硬件设计

3.2.1系统概述

3.2.2数据采集模块的开发流程

3.2.3硬件原理图设计

3.2.4 USB12016数据采集模块PCB设计

4 USB12016数据采集模块软件设计

4.1固件程序

4.2驱动程序

4.3应用程序

5测试

6结论

声明

参考文献

作者攻读硕士学位期间发表的论文

致谢