在线客服
首页 > 技术文章 >
技术文章
技术文章

基于FPGA的多路数字量采集模块设计

关键字:数据采集卡, 高速数据采集卡, 采集卡, 高速采集卡, USB数据采集卡, USB采集卡

1 引言

  系统常常需要处理所采集到的各种数字量信号。通常系统采用通用完成系统任务。但当系统中采集信号量较多时,仅依靠则难以完成系统任务。针对这一问题,提出一种基于技术的多路模块。利用的I/O端口数多且可编程设置的特点,配以VHDL编写的内部逻辑,实现采集多路数字量信号。

  2 模块设计方案

  2.1 功能要求

  该模块主要功能是采集输入的36路数字及脉冲信号,并将编帧后的信号数据上传给上位机,上位机经解包处理后显示信号相应的状态进行判断。

  根据设计要求,所测量的36路数字信号中,有15路正脉冲信号。它们均由一个同步脉冲信号触发,因此需要测量这些正脉冲的宽度和相对于同步信号脉冲的延时。

  要求采集步长不能大于10 ns,即采集频率高于100 MHz。而其他数字信号需要显示高低电平状态,其中一路信号是固定频率信号,需测量其频率值。上位机要求显示所采集信号的状态。

  2.2 模块原理框图

  内部逻辑功能强大,外围电路设计基于简单、可靠的原则。该模块由、USB2.0单片机、光电隔离器等部分组成。36路数字信号经光电隔离器进入主控单元,以供采集;处理采集到的信号,转换成数据进行编帧,然后写入提取中的数据,通过USB电缆传送给上位机,上位机将传送来的数据解帧,然后显示所有信号状态。模块通过电源接口向各个部分供电。其原理框图如图1所示。

src=http://editerupload.eepw.com.cn/200806/a81b3e3c05569041212a9bb930fb052f.jpg

  3 模块电路设计

  3.1 配置电路

  是采用XILINX公司的Spantan-II系列XC2S100E,该系列器件的内核采用2.5 V供电,工作频率高达200 MHz;I/O端口供电电压为3.3 V,可承受5 V的输入高电平。Spartan-II系列的具有丰富的I/O端口资源。其I/O端口输出缓冲器接收高达24 mA源出电流和48 mA灌入电流。

  由于基于RAM工艺技术,掉电后不能保存信息,因此需要一个外置存储器来保存信息。采用一次可编程的PROM(高有效或低有效)XCF01SV020,其复位引脚的极性可编程设置,供电电压为3.3 V。XCF01SVO20的DONE、INIT、CCLK信号来自于 XC2S100E。系统上电后,首先初始化,INIT、DONE置低。INIT置低后复位PROM,此时由于PROM的CE为低,因此选

北京迪阳世纪科技有限责任公司 版权所有 © 2008 - 2018 著作权声明
010-62156134 62169728 13301007825 节假日:13901042484 微信号:sun62169728
地址:北京市西城阜外百万庄扣钟北里7号公寓
E_mail:sales@pc17.com.cn 传真: 010-68328400
京ICP备05038211号 公备110108007750