广东工业大学硕士学位论文 (工学硕士) 基于FPGA的PCIE数据采集卡设计数据采集处理技术与传感器技术、信号处理技术和PC机技术共同构成检测 技术的基础，其中数据采集处理技术作为实现自动化检测的前提，在整个数字化 系统中处于尤为重要的地位。对于核磁共振这样复杂的系统设备，实现自动化测 试显得尤为必要，又因为核磁共振成像系统的特殊性，对数据的采集有特殊要求， 需要根据各种脉冲序列的不同要求设置采样点数和采样间隔，根据待采信号的不 同带宽来设置采样率，将系统成像的数据采集下来进行处理，最后重建图像和显 示。因此本文基于现有的采集技术开发专门应用于核磁共振成像的数据采集卡。 该采集卡从软件与硬件两个方面对基于FPGA的PCIE数据采集卡进行了研 究，并完成了实物设计。软件方面以FPGA为核心芯片完成数据采集卡的接口控 制以及数据处理。通过Altera的GXB IP核对数据进行捕捉，同时根据实际需要 设计了传输协议，由数据处理模块将捕捉到的数据通过CIC滤波器进行抽取滤 波，然后将信号存入DDR2 SDRAM存储芯片中。在传输接口设计上采用PCIE 总线接口的数据传输模式，并利用FPGA的IP核资源完成接口的逻辑控制。 硬件部分分为FPGA外围配置电路、DDR2接口电路、PCIE接口电路等模 块。该采集卡硬件系统由Flash对FPGA进行初始化，通过FPGA配置PCIE总 线，根据FPGA中PCIE通道引脚的要求进行布局布线。DDR2接口电路模块依 据DDR2芯片驱动和接收端的电平标准、端接方式确定DDR2与FPGA之间通 信的各信号走线。针对各个模块接口电路的特点分别进行眼图测试，分析了板卡 的通信质量，对整个原理图布局进行了设计优化。 通过测试，该数据采集卡实现了通过CPLD对FPGA进行加载，并在FPGA 内部实现了抽取滤波等高速数字信号处理，各种接IsI和控制逻辑以及通过大容量 的DDR2 SDRAM缓存各种数据处理结果正确。经系统成像，该采集卡采集下来 的数字信息可通过图像重建准确成像，为核磁共振成像系统的工程实现打下了良 好的成像基础。
上传时间： 2022-06-21
上传用户：fliang
这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit，当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz，这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz，通常电话线的波特率为14400，28800和36600，波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。串行口每秒发送或接收数据的码元数为传码，单位为波特，也叫波特率，若发送或接收一位数据所需时间为T，则波特率为1/T，相应的发送或接收时钟为1/T Hz。发送和接收设备的波特率应一致。位同步是实现收发双方的码元同步，由数据传输系统的同步控制电路实现。发送端由发送时钟的定时脉冲对数据序列取样再生，接收端由接收时钟的定时脉冲对接收数据序列取样判断，恢复原来的数据序列。因此，接收时钟和发送时钟必须同频同相，这是由接收端的定时提取和锁相环电路实现的。传码率与位同步必须同时满足。否则，接收设备接收不到有效信息
上传时间： 2022-06-22
上传用户：
SPI协议及工作原理分析一、概述.SPI，Serial Perripheral Interface，串行外围设备接口，是Motorola公司推出的一种同步串行接口技术.SPI总线在物理上是通过接在外围设备微控制器（PICmicro）上面的微处理控制单元（MCU）上叫作同步串行端口（Synchronous Serial Port）的模块（Module）来实现的，它允许MCU以全双工的同步串行方式与各种外围设备进行高速数据通信SPI主要应用在EEPROM，Flash，实时时钟（RTC），数模转换器（ADC），数字信号处理器（DSP）以及数字信号解码器之间它在芯片中只占用四根管脚（Pin）用来控制以及数据传输，节约了芯片的pin 数目，同时为PCB在布局上节省了空间.正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片上都集成了SPl技术。
标签： spi协议
上传时间： 2022-06-24
上传用户：jiabin
摘要：介绍了以FreeModbus协议找在嵌入式抢占实时操作系统μC/OS-l的STM32平台上，成功实现了Modbus协议的移植。通过详细分析FreeModbus协议花并编写STM32F103VET6微处理器的底层驱动，成功实现了工业Modbus协议RTU和ASCll两种模式的通信功能。测试结果表明，在实际工业生产控制和仪表开发中，应用Freemodbus协议，完全符合工业数据采集、实时控制和数据处理等厂级重复性和精确度要求，在一定程度上降低了工业仪表开发的周期及成本。关键词：实时操作系统，uC/OS-ll，FreeModbus，Modbus协议，STM32Abstract:This paper introduces FreeModbus stack transplanted to the STM32 platform which has been embedded in the preemptive real-time operating system uC/OS-ll，in order that the transplantation of the Modbus protocol is successfuly im-plemented.The FreeModbus stack is analyzed in detail and STM32F103VET6 microprocessor underlying driver is writed，so that the two Modbus industrial communication function RTU and ASCll are successfully realized.Keywords:time operating system，uC/OS-ll，.FreeModbus，Modbus协议，STM32
标签： freemodbus 通信协议
上传时间： 2022-06-25
上传用户：
SPI总线协议及SPI时序图详解SPI，是英语Serial Peripheral Interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。SPl，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。SPI是一个环形总线结构，由ss（cs）、sck、sdi、sdo构成，其时序其实很简单，主要是在sck的控制下，两个双向移位寄存器进行数据交换。上升沿发送、下降沿接收、高位先发送。上升沿到来的时候，sdo上的电平将被发送到从设备的寄存器中。下降沿到来的时候，sdi上的电平将被接收到主设备的寄存器中。假设主机和从机初始化就绪：并且主机的sbuff=0xaa（10101010），从机的sbuff=0x55（01010101），下面将分步对spi的8个时钟周期的数据情况演示一遍（假设上升沿发送数据）。
上传时间： 2022-06-28
上传用户：
Modbus是由Modicon(现为施耐德电气公司的一个品牌)在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。ModBus网络是一个工业通信系统，由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。其系统结构既包括硬件、亦包括软件。它可应用于各种数据采集和过程监控。ModBus网络只有一个主机，所有通信都由他发出。网络可支持247个之多的远程从属控制器，但实际所支持的从机数要由所用通信设备决定.
标签： modbus
上传时间： 2022-06-29
上传用户：
pcie（PCI-Express）处理层协议中文详解处理层协议（transaction Layer specification）◆TLP概况。◆寻址定位和路由导向。◆i/o，.memory，configuration，message request、completion 详解。◆请求和响应处理机制。◆virtual channel（ve）Mechanism虚拟通道机制。◆data integrity 数据完整性。一.TLP概况处理层（transaction Layer specification）是请求和响应信息形成的基础。包括四种地址空间，三种处理类型，从下图可以看出在transaction Layer中形成的包的基本概括。一类是对io口和memory的读写包（TLPS:transaction Layers packages），另一类是对配置寄存器的读写设置包，还有一类是信息包，描述通信状态，作为事件的信号告知用户。对memory的读写包分为读请求包和响应包、写请求包（不需要存储器的响应包）。而io类型的读写请求都需要返回I/O口的响应包，
标签： pcie
上传时间： 2022-06-30
上传用户：
NIKON尼康编码器手册说明书通讯协议本绝对值编码器采用尼康独有的M系列绝对值图案，是能够输出20Bit的1圈内绝对位置信息、且能通过电池备份的计数器来获取1脉冲/圈的增量式图案的16Bit的多圈位置信息进行输出的模块式（嵌入式）３６Bit多圈绝对值。 【目次】 １． 概要 ------------------------------------------------------------------------------ ４ ２． 特長 ------------------------------------------------------------------------------ ４ ３． 基本规格 -------------------------------------------------------------------------- ４ ３．１ 分辨率 ３．２ 应答回转速度 ３．３ 动作状态的分类 ３．４ 串行通信机能 ４． 机械规格 -------------------------------------------------------------------------- ６ ４．１ 轴惯性力矩 ４．２ 容许回转角加速度 ４．３ 质量 ４．４ 外观图 ４．５ 安装轴规格 ５． 电气规格 -------------------------------------------------------------------------- １０ ５．１ 绝对最大额定 ５．２ 电气特性 ５．３ 单圈内电气规格 ５．４ 多圈信号电气规格 ５．５ 备份部 ６． 通信规格 -------------------------------------------------------------------------- １３ ６．１ 串行通信规格 ６．２ 帧格式 ６．３ 命令数据规格 ６．４ 编码器数据规格 ６．５ 收发信时机 ７． 状态标志的机能说明 ---------------------------------------------------------------- ２８ ８． 串行ＥＥＰＲＯＭ的电气规格 -------------------------------------------------------- ２９ ９． 电源系统图 ------------------------------------------------------------------------ ３０ １０．收发信回路（参考） ---------------------------------------------------------------- ３０ １１．输入输出信号 ---------------------------------------------------------------------- ３１ １２．序列号 ---------------------------------------------------------------------------- ３２ １２．１ 表示位置 １２．２ 表示項目 １３．环境条件 -------------------------------------------------------------------------- ３３ １３．１ 温度 １３．２ 湿度 １３．３ 振動 １３．４ 冲击 １３．５ 抗干扰性 １４．安装顺序 -------------------------------------------------------------------------- ３４ １４．１ 基础板的安装 １４．２ 脉冲码盘部的安装 １４．３ 电路板本体部的安装 １４．４ Auto-Tuning １４．５ 机能Check、原点设定 １５．梱包规格 -------------------------------------------------------------------------- ３９ １５．１ 脉冲码盘部 １５．２ 本体部 １５．３ 包装箱的机种表示标签 １６．关于故障解析 ---------------------------------------------------------------------- ４１ １７．注意事项 -------------------------------------------------------------------------- ４２ １７．１ 使用上的注意事项 １７．２ 一般注意事項
上传时间： 2022-07-17
上传用户：
在过去的近十年的时间里，互联网技术被证明拥有足够的灵活性以适应不断变化的网络环境。从原始的ARPNET一类的低速网络发展起来的互联网，发展到今天，在带宽和误码率方面拥有巨大差异的光纤连接技术已经使互联网实现了巨大的跨越。相当多的以互联网为基础的应用技术被开发出来。因此，未来的无线网络—使用已经存在的互联网技术成为人们的首选。同样，互联网在全球范围内的连通性也成为了人们选择它的动机之一。一些轻便设备，比如在身体上使用的传感器，体积小而且便宜，内部的运算及存储资源有限，因此就必须在资源受限的情况下实现及处理lnternet协议。本文讲述的就是在这样的条件下如何占用尽量少的资源实现一个轻型的TCP/IP协议栈，我们把该协议栈叫做LwlP。本文的章节安排是这样的：第2、3、4节对LwIP做一个总体上的描述，第5节是关于操作系统模拟层的内容，第6节是内存和缓冲区管理，第7节介绍LwlP网络接口抽象层，第8、9、10介绍IP、UDP、TCP协议的实现，第11、12节介绍如何与LwIP协议栈接口及LwlP提供的API，第13、14节将分析协议栈的实现，第15、16节提供LwlPAPI的参考手册，17、18节提供例子代码。
标签： lwip协议栈
上传时间： 2022-07-18
上传用户：d1997wayne
无线传感网有TDMA和CSMA两种基本的MAC协议方案。欣仰邦LoRa技术实现TDMA算法组网系统，LoRa-TDMA的优点是：低成本实现小规模组网。基于TDMA的MAC协议实现信道分配的机制简单成熟，它没有CSMA竞争机制的碰撞和重传问题，而是为无线传感器网络中每个节点分配独立的时隙用于数据发送或接收TDMA信号的前导字和CZT（chirp z-transform）算法的高频率分辨率特性，设计了适于低信噪比信号的宽范围载波同步改进算法。数据传输时不需要过多的控制信息，且节点在空闲时能够及时进入睡眠状态.因而在节点无移动且网络部署情况已知的场景，采用TDMWA方式进行通信，可避免信道冲突以及冲突引起的丢包和能量损耗；TDMA信号的前导字进行数据辅助（DA）型载波同步，有效地缩小了低信噪比信号的频偏范围；再利用CZT算法进一步缩小频偏范围，最后利用非数据辅助型（NDA）自相关函数法得到精确的载波频偏。改进算法的计算复杂度略高于宽范围自相关函数法，而远低于宽范围LR算法。通过仿真比较，改进算法对低信噪比（SNR）环境（3-6dB）中的信号具有良好且稳定的估计性能。保证数据传输的实时性和可靠性；令节点在不工作期间进入睡眠状态，以保存能量.这些特点很适合无线传感网中的节能要求.
上传时间： 2022-07-23
上传用户：d1997wayne
