学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于SOPC技术的多路数据采集系统的设计与实现

作 者: 张慧
导 师: 刘映杰; 赵峰
学 校: 兰州大学
专 业: 电子与通信工程
关键词: SOPC NiosⅡ 多路数据采集
分类号: TP274.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 42次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


随着信息领域各技术的发展,数据采集方面也取得了长足的进步,采集数据的信息化是目前社会发展的主流方向,各种领域都用得到数据采集,例如:石油勘探、地震数据采集等。随着实时测控系统被广泛的应用,以嵌入式为核心的数据采集系统己在测控领域中占到统治地位。本文研究如何利用SOPC技术来设计实现多路数据采集系统。嵌入式软核处理器、采集数据处理部分和LCD显示是系统设计中的三个重要部分。系统中嵌入式软核CPU的设计,运用NiosⅡ嵌入式软核处理器控制数据采集系统工作,达到系统设计任务和要求。本文根据嵌入式系统的发展现状,利用SOPC技术的特点,将处理器与存储器以及I/O接口、硬件协处理器和普通的用户逻辑等功能模块在一个FPGA芯片里集成,从而构建一个可编程的片上系统。然后利用此技术在FPGA芯片上进行Nios II软核处理器以及相关的接口模块配置从而完成系统主要硬件电路,结合系统的软件设计来控制硬件。利用Quartus II来完成Nios II系统的综合硬件优化、适配、编程下载以及硬件系统、测试工作;再用SOPC Builder实现Nios Ⅱ系统的配置、生成;Modelsim对SOPC生成的Nios Ⅱ系统的HDL描述进行系统功能仿真;用Nios ⅡIDE进行软件开发、调试及运行;最后用LED来进行采集数据的显示。

全文目录


中文摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-10
  1.1 概述  7
  1.2 国内外的研究现状  7-8
  1.3 论文选题背景  8-9
  1.4 论文的主要内容  9-10
第二章 基于SOPC技术多路数据采集系统设计  10-18
  2.1 SOPC多路数据采集系统结构  10-11
  2.2 NiosⅡ嵌入式软核处理器系统  11-14
    2.2.1 NiosⅡ处理器  11-13
    2.2.2 NiosⅡ系统的外部设备  13-14
  2.3 片上系统总线  14-17
    2.3.1 片上总线的特点  14-15
    2.3.2 Avalon总线  15-17
  2.4 本章小结  17-18
第三章 SOPC多路数据采集系统的硬件设计  18-30
  3.1 SOPC系统的整体设计流程  18-19
  3.2 SOPC系统的开发工具  19-21
    3.2.1 QuartusⅡ9.0  19-20
    3.2.2 SOPC Builder  20-21
    3.2.3 NiosⅡ IDE  21
  3.3 NIOSⅡ处理器核心板电路  21-26
    3.3.1 FPGA  22-23
    3.3.2 存储电路  23-24
    3.3.3 时钟电路  24-25
    3.3.4 电源电路  25
    3.3.5 配置电路  25-26
  3.4 前端信号调整电路  26-29
    3.4.1 衰减和放大电路  27
    3.4.2 滤波器电路  27-28
    3.4.3 衰减器  28
    3.4.4 放大器  28
    3.4.5 D/A转换电路  28-29
  3.5 实时时钟电路  29
  3.6 本章小结  29-30
第四章 SOPC多路数据采集系统的软件设计  30-38
  4.1 多路采集系统的开发流程  30
  4.2 开发系统设计步骤  30-33
  4.3 IDE开发  33-35
  4.4 功能模块调试  35-37
    4.4.1 串口功能调试  35
    4.4.2 SDRAM读写调试  35-36
    4.4.3 Flash的读写调试  36-37
  4.5 系统仿真图形  37
  4.6 本章小结  37-38
第五章 总结及展望  38-40
  5.1 总结  38-39
  5.2 展望  39-40
参考文献  40-41
在学期间的研究成果  41-42
致谢  42

相似论文

  1. 基于FPGA的电磁超声检测系统的研究,TH878.2
  2. 基于SOPC的可穿戴机多处理器设计,TP332
  3. 基于Nios Ⅱ的GPS信息接收系统设计,TN967.1
  4. 基于EP2C8的FPGA教学实验板设计与实现,TP391.6
  5. 基于SOPC的PDF417二维条码数字水印系统的设计与实现,TP309.7
  6. CAN总线控制器的接口IP核设计与实现,TP273
  7. 基于Nios Ⅱ的暂态电能质量扰动检测的SOPC设计,TN47
  8. 基于FPGA及NIOSⅡ的多轴数控系统设计,TG659
  9. 基于NIOS Ⅱ的音频视频处理器接口IP核设计,TN47
  10. 基于SOPC的直线电机运动控制器的研究与设计,TM359.4
  11. 通用型LCD检测系统设计,TN873.93
  12. 支持多种视频文件格式的车载视频点播系统的研究与设计,U463.5
  13. 基于分段概率模型语音识别算法的SOPC实现,TN47
  14. 基于SOPC的说话人识别控制器,TN912.34
  15. 间接瞄准武器图像稳定系统设计与实现,TP391.41
  16. 基于FPGA的红外成像系统设计,TN216
  17. IEEE1588高精度网络时钟同步研究与实现,TP274
  18. 多路足底压力测量系统设计与实现,TP274
  19. VxWorks操作系统和FPGA技术在显控系统模拟器中的应用,TP316.2
  20. 基于ATM反向复用技术(IMA)的3G接入网络层传输方案研究,TN929.5
  21. 基于PCI的航天相机实时仿真测试系统设计,V445.8

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统 > 数据收集和处理系统
© 2012 www.xueweilunwen.com