基于FMC接口的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì).pdf

1、在集成電路技術(shù)飛速發(fā)展的今天，數(shù)字系統(tǒng)工作頻率變得越來(lái)越高，同時(shí)，集成測(cè)試技術(shù)發(fā)展也使得測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也變得越來(lái)越復(fù)雜。在測(cè)試系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中，以下兩個(gè)問(wèn)題逐漸受到人們的關(guān)注，并逐漸成為高速測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。其一，在物理外形尺寸受約束的總線型測(cè)試系統(tǒng)中，如何將系統(tǒng)硬件電路分化為具有獨(dú)立功能的模塊，讓系統(tǒng)能夠依靠不同功能模塊組合集成來(lái)滿足用戶的不停的測(cè)試需求？其二，如何避免高速系統(tǒng)中噪聲干擾，使系統(tǒng)獲得優(yōu)質(zhì)的信號(hào)質(zhì)量，保證系統(tǒng)良好

2、的工作性能？本論文圍繞一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了研究。
　　首先針對(duì)模塊化問(wèn)題，本文選用了一種基于FPGA可重配置結(jié)構(gòu)的全新的接口標(biāo)準(zhǔn)FMC/VITA57。利用該接口豐富的信號(hào)引腳實(shí)現(xiàn)采集電路與FPGA信號(hào)連接。同時(shí)利用接口可插拔的特點(diǎn)，將采樣電路與FPGA外部I/O電路分割開，成功實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)模塊化及可重構(gòu)特性。然后論文對(duì)采集系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，從功能分類的角度出發(fā)，將系統(tǒng)分為幾個(gè)主要模塊，同時(shí)闡述了每個(gè)模塊

3、的工作原理與流程。結(jié)合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)，詳細(xì)介紹了每個(gè)模塊硬件電路的設(shè)計(jì)過(guò)程，還針對(duì)各個(gè)模塊的關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)都做出了細(xì)致地分析解釋。最后針對(duì)高密度、小型化設(shè)計(jì)中的信號(hào)質(zhì)量問(wèn)題，在板級(jí)設(shè)計(jì)的過(guò)程中加入了信號(hào)完整性分析，對(duì)系統(tǒng)高速電路的PCB設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)分析。利用信號(hào)完整性分析軟件Hyperlynx和系統(tǒng)選用器件的IBIS模型，對(duì)設(shè)計(jì)電路加以仿真，以仿真結(jié)果指導(dǎo)板級(jí)設(shè)計(jì)方案，保證實(shí)際系統(tǒng)的信號(hào)完整性。
　　論文采用FMC/VITA57標(biāo)