基于FPGA的PCIE數(shù)據(jù)采集卡設計.pdf

1、數(shù)據(jù)采集處理技術與傳感器技術、信號處理技術和PC機技術共同構成檢測技術的基礎，其中數(shù)據(jù)采集處理技術作為實現(xiàn)自動化檢測的前提，在整個數(shù)字化系統(tǒng)中處于尤為重要的地位。對于核磁共振這樣復雜的系統(tǒng)設備，實現(xiàn)自動化測試顯得尤為必要，又因為核磁共振成像系統(tǒng)的特殊性，對數(shù)據(jù)的采集有特殊要求，需要根據(jù)各種脈沖序列的不同要求設置采樣點數(shù)和采樣間隔，根據(jù)待采信號的不同帶寬來設置采樣率，將系統(tǒng)成像的數(shù)據(jù)采集下來進行處理，最后重建圖像和顯示。因此本文基于現(xiàn)有的

2、采集技術開發(fā)專門應用于核磁共振成像的數(shù)據(jù)采集卡。
　　該采集卡從軟件與硬件兩個方面對基于FPGA的PCIE數(shù)據(jù)采集卡進行了研究，并完成了實物設計。軟件方面以FPGA為核心芯片完成數(shù)據(jù)采集卡的接口控制以及數(shù)據(jù)處理。通過Altera的GXB IP核對數(shù)據(jù)進行捕捉，同時根據(jù)實際需要設計了傳輸協(xié)議，由數(shù)據(jù)處理模塊將捕捉到的數(shù)據(jù)通過CIC濾波器進行抽取濾波，然后將信號存入DDR2 SDRAM存儲芯片中。在傳輸接口設計上采用PCIE總線接口的

3、數(shù)據(jù)傳輸模式，并利用FPGA的IP核資源完成接口的邏輯控制。
　　硬件部分分為FPGA外圍配置電路、DDR2接口電路、PCIE接口電路等模塊。該采集卡硬件系統(tǒng)由Flash對FPGA進行初始化，通過FPGA配置PCIE總線，根據(jù)FPGA中PCIE通道引腳的要求進行布局布線。DDR2接口電路模塊依據(jù)DDR2芯片驅動和接收端的電平標準、端接方式確定DDR2與FPGA之間通信的各信號走線。針對各個模塊接口電路的特點分別進行眼圖測試，分析了