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基于ARM和FPGA的高速数据采集卡的设计与实现 基于ARM和FPGA的高速数据采集卡的设计与实现

格式:word 上传:2022-06-25 16:14:24

《基于ARM和FPGA的高速数据采集卡的设计与实现》修改意见稿

1、“.....时钟使能,为主控模式禁止多主控检测使能,主机输出后释放检查的状态发送数据,准备下次发送数据设置端口为模式,禁止,选择主控模式使用的接口可以很方便的配置,但是在测试电路板上离较远,走线比较长,布线时比较复杂,导致测试时不得不使用飞线。为了解决布线困难的问题,我们采用模拟接口配置内部寄存器。使用配置内部寄存器的使用非常灵活,同片通过不同的程序可以产生不同的电路功能。下面就是使用语言编写个控制器,来发送配置数据给。当仅需要向中写入数据时,使用时钟线,数据线和片选线,三条信号线即可通信。根据图中的写入时序编写程序,具体代码如下配置数据,产生片选信号从串行发送配置数据程序编译仿真后得到的时序图如下图所示,整个程序综合之后仅占用个逻辑单元,使用类属参数定义配置数据,方便用户按照自己的设计随意修改。由于与直接相连......”

2、“.....比较适合于我们的测试平台。通过中构建的发送波形数据,即可构成个简易波形发生器,产生些常见的波形。图模拟接口发送数据的时序仿真图动态配置在数据采集系统中有许多算法,包括数据的采集预处理变换还有基本参数的测量都可以在内完成,特别是对采集数据的多种变换,如快速傅里叶变换和小波变换等直接提高了系统的性能和分析能力。但是由于系统中要用的算法太多,但是的容量是有限的,因此在我们的系统中对使用了比较灵活的配置方式,既有用来调试的方式,又有固定的方式,还有可以重新配置的方式。在的中放置多个配置文件,既可以达到个系统多样的功能。配置方式简介配置是对的内容进行编程的过程。对于结构的来说,每次掉电都需要重新进行配置,这是工艺的个特点也是个缺点。在内部有许多可编程的多路器逻辑互连线结点和初始化内容等,都需要配置数据来控制。中的配置寄存器就起到这样个存放配置数据的作用。根据在配置电路中的角色......”

3、“.....目标来主动输出控制和同步信号给专用的种串行配置芯片,如和,在配置芯片收到命令后,就把配置数据发给,完成配置过程。由于设计中选用的容量比较大,所以设计中使用来配置。在被动方式下,由系统中的其他设备发起并控制配置过程。这些设备可以是的配置芯片,或者是微处理器等智能设备。在配置的过程中完全处于被动地位,只是输出些状态信号来配合配置过程。本设计就是使用外围的处理器来配置。是边界扫描测试协议的标准接口。绝大多数的都支持使用口进行配置。从接口进行配置可以使用的下载电缆,通过工具下载,也可以使用智能主机,如微处理器来模拟时序进行配置。相比较上述三种配置方式,我们设计中跟倾向与使用被动方式来配置,它与主动方式相比有以下几个优点降低硬件成本。省去了专用的成本,而几乎不增加其他成本。以的为例,板上至少要配片以上的......”

4、“.....容量。的配置文件为,而提供的存储空间,对于大部分单板来说如系统的单板的为,是不需要增加硬件的。即使增加存储空间,通用存储器也会比专用便宜很多。实现真正现场可编程的特点就是现场可编程,只有使用对编程才能体现这特点。如果设计周全的话,单板上的可以做到在线升级。配置流程在正常工作时,配置数据存储在配置寄存器中,由于是易失性存储器,在重新上电之后,外部电路需要将配置数据重新载入片内的配置中。在芯片配置完成之后,内部的寄存器以及管脚必须初始化。等到初始化完成以后,芯片才按照用户设计的功能正常工作,即进入用户模式。在方式下,处于完全被动的地位,我们可以使用配置时钟配置数据配置命令状态信号和配置完成指示来完成配置过程。接收配置时钟配置命令和配置数据,给出配置的状态信号以及配置完成指示信号,具体的配置时序图如下图所示图配置时序图配置控制状态输入。低电平时使器件复位......”

5、“.....器件状态位输出。配置时先将此引脚拉低,然后在内释放。经的电阻上拉,该信号拉低时表示配置过程中发生,需要重新配置。器件状态位输出。双向漏极开路,在配置前和配置期间为状态输出,配置过程中将其拉低。所有配置数据无接收并且初始化时钟周期开始后,将其拉高,表示配置成功。配置时钟,般为外部数据源提供的时钟。数据输入,在引脚上配置数据位位输入。整个配置周期由三种阶段组成复位阶段配置阶段和初始化阶段。复位阶段当和被拉低时,处于复位模式。当拉高,也被释放后就表示随时接收来至于外部存储器的配置数据并开始配置阶段。配置阶段在拉高后,外部处理器将配置数据位位逐的送到脚上。当配置文件选择或者格式时,数据首先发送最低有效位,例如文件包含字符串,应该以的顺序发送数据。在上升沿时接收来自于的配置数据。数据按时钟顺序配置到,直到引脚被拉高。接收配置数据成功后,开漏极的引脚被拉高......”

6、“.....器件初始化阶段开始。初始化阶段初始化时钟的默认时钟是内部时钟。如果使用内部时钟,器件可以给正确的初始化提供时钟周期,可以将配置文件完整的传入器件,保证器件配置和初始化正确。在初始化阶段并不需要提供额外的外部时钟周期。配置完成后驱动不要影响到器件工作。当完成初始化过程后,正式进入用户模式。配置的实现设计中使用来配置配置,核心板内存高达,工作频率达到,资源丰富,完全适合配置的条件。下图为使用处理器配置的结构框图,被动串行配置的主要配置引脚有和。图使用配置依照上节所示的配置过程,配置的操作流程图如下图所示图配置程序流程图配置的具体程序如下全部设置为输出为输出为输出拉低,拉低拉低拉高拉高拉高实与人讨论其实不等于拿来主义,其实是两种思维的碰撞,有时候对我们解决问题是有益的。技术需要积累,而老师口中憋其实是种态度,它要求我们把原理弄的透彻,而不是从别人那里轻易的获得......”

7、“.....只有领悟了才能贯通,才能在其基础上进步创新。焊接经验总结有人觉得焊接没有什么技术含量,其实系统运行的好坏跟焊接有很大的关系,而我们遇到的故障大部分都是焊接问题,而且我们还是手工焊接,出现问题的机率就更高了。如果你不信你可以拿放大镜观察下,你就会发现问题所在,好的焊点晶莹剔透发着白光,差的焊点形状上比较难看而且没有光泽,这就和人样,通过观察就可以看出个人的气色,有病的人气色暗淡没有精神,身体健康的人气色红润。具体的焊接的过程大体如下观察整板块新的电路板到手,开始不是急于焊接,而是观察,观察的布局,了解各个部分的大体功能,在心中有个大题的焊接思路,先焊接那个部分有利于调试,先焊接那个部分可以用来验证后面模块的正确性,这些方面我们需要开始就想好。观察各种器件的大小,根据大小按照先小后大,先低后高的顺序进行,总的思路就是绝不能让前步的焊接影响到后面的焊接......”

8、“.....电源的稳定性很大程度上影响着整个系统,因此焊接的第步就是焊接电源。电源部分的焊接也是很容易出现问题的部分,有下面列出几点要注意的地方的设计里面用到了快恢复二极管,它是有极性,注意不要焊反了。电容有耐压的指标,同样的容量耐压越大体积越大,特别是输入输出端的大电容注意其耐压指标,般最少要高出输入电压,选择电容的时候还是要注意。负电源的问题。负电源的封装和正电源样,和长的就样,但是引脚定义完全不样,用的时候要注意先看好数据手册还有负电源大的去耦电容正极接地,焊接负电源时要小心。电源芯片焊接的时候,烙铁头接触的时间不宜过长,否则容易毁坏芯片,可以采取先焊接固定后整理的方法。三部分焊接系统的部分使用的是核心板,电路板上就是个个脚的插槽焊盘,插槽的焊接必须使用拉焊,拉焊时好的焊接和坏的焊接差别很大......”

9、“.....平口烙铁温度比较高,般多度,使用前必须涂好松香水,再下烙铁。松香水第为了助焊第二为了降温,因此焊接两下后要继续涂,电路板温度过高焊盘容易脱落。第次下烙铁锡的量可以多些,但是下烙铁的地方定要远离引脚,也就是说先在焊盘上涂层锡,之后再把锡推到引脚根部。切不可急躁,先涂均匀再把锡推到引脚上。锡少的情况。锡少了很容易虚焊,核心板插槽经常插拔,很容易接触不好而出现找不到的情况。初次焊接好后用放大镜观察,看焊盘上锡的量,少了可以在平口烙铁的尖部放少量锡,用尖部点焊,用法和使用普通烙铁相似。锡多的情况。锡上多的时候也有,少量时可以涂上松香水后贴住引脚往外拉,待充分融化了再拉,般可以解决。如果锡实在太多可以用小刀或者针将中间的锡分开。插槽比较难清理,松香水不可涂入插槽中,否则会出现核心板接触不良插槽内部弓形针无法正常弹起等故障烙铁温度太高不要久烫,可能会将插槽烫变形......”

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