16路并行数据采集存储及显示文件.pdf

该文档主要介绍了一个基于FPGA的16路并行数据采集、存储和显示系统的实现方案。这个系统的主要功能是对16路模拟信号进行采集、存储和处理，然后通过不同的方式展示处理结果。以下是对系统各个关键组件和技术的详细说明： 1. **前端数据采集模块**： - **ADC（模拟数字转换器）选型**：系统要求16路50kHz模拟信号，12位以上的精度。由于奈奎斯特采样定律，采样率至少需为500kHz。文中提到几种可能的ADC选项，如TI的ADS1158、ADS1258、ADS7953，ADI的AD5590、AD7490，Maxim的某些型号，以及NS公司的产品。但这些芯片的单通道采样率未达到要求。Maxim的MAX1312、MAX1304、MAX1308因其单通道456kHz采样率而被考虑。 2. **多通道选择控制模块**： - 这部分负责选择16路中的特定通道进行数据采集。通过FPGA实现，可以灵活控制不同通道的切换。 3. **信号调理模块**： - 对输入的模拟信号进行预处理，如放大、滤波等，以便ADC更有效地进行转换。 4. **FPGA控制模块**： - 包括ADC控制模块和FIFO（First-In-First-Out，先进先出）数据缓存。FPGA控制ADC的采样过程，并通过FIFO存储采集的数据，确保数据传输的连续性。 5. **数据处理**： - 采集的数据可能通过FFT（快速傅立叶变换）运算，用于频域分析。处理后的结果存储在SD卡或U盘，同时可以实时显示在显示器上。 6. **显示模块**： - 采用VGA控制模块，数据处理结果可以显示在显示器上。此外，DA转换模块将处理后的数字信号转换回模拟信号，可以连接示波器观察。 7. **通信接口**： - 数据可以通过RS232串口发送到PC机，也可以通过USB接口进行高速数据传输。 8. **存储控制模块**： - 负责管理数据在SD卡或U盘上的存储，确保数据安全和可靠。 9. **电源模块**： - 提供系统运行所需的稳定电源。 10. **时钟源**： - PLL（锁相环）用于为系统中的各个模块提供精确的时钟信号。 在选择ADC时，需要综合考虑采样率、精度、成本和可用性等因素。在多通道并行采集时，单通道的采样率必须满足所有通道的总采样率需求，因此需要仔细评估各种芯片的性能和规格，以确保整个系统能满足设计要求。同时，系统还需要良好的散热和稳定性设计，以确保长时间运行的可靠性。