基于千兆网的FPGA多通道数据采集系统设计

FPGA丰富的逻辑资源、充沛的I/O引脚以及较低的功耗，被广泛应用于嵌入式系统和高速数据通信领域。现如今，各大FPGA生产厂商为方便用户的设计和使用，提供了较多的、可利用的IP核资源，极大地减少了产品的开发周期和开发难度，从而使用户得以更专注地构思各种各样创意且实用的功能，而不是把大量时间浪费在产品的调试和验证中。千兆以太网技术在工程上的应用是当前的研究热点之一。相比于其他RS-232或RS-485等串口通信，千兆以太网更加普及和通用，可以直接与Internet上的其他终端相连;相比于百兆网络，千兆以太网传输速度更快、传输距离更远，再结合UDP/IP协议栈，可以更方便地与上位机进行通信。本文结合FPGA和千兆以太网灵活与快速的优势，设计了一个多通道并支持不同格式的数据采集系统。为了更好地为上位机软件所支持，搭建了一个简单的UDP/IP数据通道来完成数据到上位机的高速传输。同时，为了克服UDP这类不可靠的、面向无连接的协议带来的数据错误和缺失问题，使用一块DDR2SDRAM芯片来缓存各通道数据，在应用层制定了与上位机交互及丢包处理的通信协议，从而保证了采集数据到达上位机的可靠性。1 系统

一种采用PCI软核的轴角数据采集系统

研究一种基于PCI软核的轴角编码数据采集系统，实现伺服系统角度位置量的实时测控。采用FPGA器件实现PCI接口逻辑。FIFO存贮单元及轴角转换控制逻辑，采用旋转变压器-数字转换模块实现高速轴角转换，并设计了相应地WDM驱动程序。采集板应用于LabWindows的测控系统中，数据采样速率达到27 r/s，数据传输速率达到132 MB/s.0引言在工业控制伺服设备中，实现角度位置量的高精度实时测量和控制是关键性的技术。轴角转换模块是一种角度量/数字转换器，其功能是将旋转变压器及自整角机的模拟信号转换为数字信号，与普通的A/D编码相比，轴角编码采用正、余信号进行编码，抗干扰能力强及转换速度快。随着FPGA技术的发展，在FPGA上能够实现PCI接口。存贮器及逻辑控制功能。由于FPGA具有灵活的可编程性的优点，PCI接口可以依据插卡功能进行**化，而不必实现所有的PCI功能，这样可以节约系统的逻辑资源，实现紧凑的系统设计。本文介绍采用轴角转换器及Altera公司的FPGA器件实现角度量高速采集的PCI接口板的方法。1系统硬件设计轴角数据采集卡主要由轴角转换器件（RDC转换器）。FPGA器件EPF

基于GP-IB总线的加速度计测试系统设计

加速度计是惯性导航系统中的重要敏感元件，在高精度定位定向系统中，其性能的好坏起着关键作用，为此需对加速度计进行严格的测试。到目前为止，许多加速度计的检测仍然采用人工方法，由多人负责一套测试台，测试数据也由人工读取并记录，这种方法效率低、容易出错，在大批量加速度计的检测过程中，其弊端日益明显。随着自动测试技术、计算机技术日益普及，GPIB（IEEE488）接口和总线技术日趋成熟，GPIB技术逐渐显示出用于针对加速度计测试的适应性，这种传感器具有测试数据采集、数据流量适中、实时性要求较高、具有可扩展性与易用性的特点，测试人员可以方便地通过**语言编程开发出实用的加速度计自动测试系统。因此，为有效提高测试效率和自动化水平，设计实现了基于GP-IB的测试数据采集处理系统，为加速度计的稳定性分析、精度分析和性能评估及预测提供了理论基础。1 数据采集系统的组成及工作原理数据采集是将加速度计的输出经过适当转换后，经信号调理、采样、量化等步骤送到主控计算机进行数据处理的过程。由于对加速度计的精度要求越来越高，相应地，对其数据采集系统的设计也提出了很高的要求，其诸多性能参数的测试也必须在稳定的环境中经过

基于USB-6281的高速数据采集系统的设计

数据采集在现代工业生产及科学研究中的重要地位日益突出，在信号测量、图像处理、音频信号处理等测量中，都要求进行高速、高精度的数据采集。这就对数据采集系统的设计提出了2方面的要求：1)要求接口简单灵活且有较高的数据传输率；2)由于数据量通常较大，要求主机能够对数据做出快速反应，并及时进行分析和处理。常用的数据采集卡一般是PCI卡或是ISA卡，这些采集卡存在诸多缺点，比如安装不方便，传输速度慢，受计算机插槽数量、地址、中断等资源的限制，可扩展性差等。而通用串行总线(Universal Serial Bus，简称USB)具有高传输速度、易扩展、热插拔和即插即用等特点，很好地克服了数据采集卡的缺点，容易实现低成本、高可靠性、多点的数据采集。USB-6281是National Instruments推出的一款USB高精度多功能M系列数据采集(DAQ)板卡，在高采样率下也能保持高精度。USB-6281是专为移动应用或空间上有限制的应用设计的，其即插即用的安装*大程度降低了配置和设置时间，同时它直接与螺丝端子相连，从而降低了成本并简化信号的连接。NI-DAQmx驱动程序和测量服务软件提供了简单易用的配

DCS-2001集散型控制系统在垃圾焚烧电厂中应用

近几年来．垃圾焚烧发电悄然进入了工控行业人士的视野。作为传统行业派生的新行业，它告别了垃圾添埋时代，进入了节约资源、清洁环保、再生能源的新世纪，垃圾焚烧目前越来越受到大家重视。我国的垃圾发电技术的发展还刚刚起步，大部分都是成套引进国外设备，成本极高。为了满足国内垃圾处理市场的迫切需求，实现垃圾焚烧技术的国产化势在必行。垃圾焚烧发电的方式很多．主要有回转型焚烧炉、流化床焚烧炉和机械炉排焚烧炉等几种方式，我国使用的炉型以后两者居多。广东东莞市区垃圾处理厂使用的是北京中科通用能源环保有限公司设计的循环流化床垃圾焚烧炉。它的控制系统是DCS一2001系统，这是一个垃圾焚烧电厂设备彻底国产化的工程实例。1 焚烧电厂的组成东莞市区垃圾处理厂共有三台55t／h、日处理垃圾能力400t的流化床垃圾焚烧炉，两台15．0MW凝汽式汽轮发电机组。除此之外它还有化学水及废水处理控制系统、垃圾抓斗控制系统、除灰控制系统等，中低压电气、电视监视系统、烟气连续测量监视系统及尾气净化系统。全厂设置一套集散控制系统—DCS200l控制系统．集中操作与各辅助设备分散控制相结合的系统运行模式。整个系统共配置了8台操作员站、

基于RS－485总线的数据采集系统设计