基于FPGA的汽車測試用多路數(shù)據(jù)采集器.pdf

1、申請碩士學(xué)位論文基于FPGA的汽車測試用多路數(shù)據(jù)采集器基于FPGA的汽車測試用多路數(shù)據(jù)采集器學(xué)校：校：上海交通大學(xué)學(xué)院：院：電子信息與電氣工程學(xué)院系別：別：儀器科學(xué)與工程系學(xué)科專業(yè)：學(xué)科專業(yè)：精密儀器及機(jī)械姓名：名：劉義春指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：丁國清副教授班級：級：B0703591學(xué)號：號：1070359011上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院二零一零年一月二零一零年一月上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要基于F

2、PGA的汽車測試用多路數(shù)據(jù)采集器基于FPGA的汽車測試用多路數(shù)據(jù)采集器摘要在汽車設(shè)計(jì)定型生產(chǎn)工作中，檢測和保證汽車的安全性是目前質(zhì)量檢測的一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。在實(shí)際行駛測試中，利用數(shù)據(jù)采集器獲取汽車的各項(xiàng)性能參數(shù)進(jìn)而分析汽車的整體安全性能。本文介紹一款新型基于FPGA的汽車測試用多路數(shù)據(jù)采集器原型設(shè)計(jì)，主要是面向汽車碰撞試驗(yàn)的測試工作。在汽車運(yùn)行后、記錄各項(xiàng)運(yùn)動參數(shù)；在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過回收多路數(shù)據(jù)采集器內(nèi)已保存的所有數(shù)據(jù)，經(jīng)后期處理后回

3、放汽車實(shí)際運(yùn)行中的各項(xiàng)性能。除滿足采集精度、頻率、數(shù)據(jù)容量等常規(guī)數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)指標(biāo)外，該數(shù)據(jù)采集器還滿足了體積小型化、零延時(shí)啟動數(shù)據(jù)采集等設(shè)計(jì)要求，最大限度地方便了測試用戶的實(shí)際使用。本論文詳細(xì)討論了采集器的整個(gè)設(shè)計(jì)思路，主要設(shè)計(jì)工作內(nèi)容有：（1）分析設(shè)計(jì)功能需求，進(jìn)行多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)，在硬件上將系統(tǒng)分為各子單元：模擬信號適配單元、模擬信號采集單元、數(shù)字信號處理單元、數(shù)據(jù)存儲單元和核心控制單元。（2）根據(jù)性能指標(biāo)對各子單元進(jìn)行

4、芯片選型工作，之后設(shè)計(jì)硬件原理圖和PCB布局布線圖。其中包括了根據(jù)模擬信號、數(shù)字信號特性進(jìn)行必要的電平轉(zhuǎn)換、信號隔離、阻抗變換等信號調(diào)理電路；對調(diào)理好的信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換、隔離等的數(shù)據(jù)采集電路；對采集后數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖存儲等的數(shù)據(jù)存儲電路。（3）軟件方面則是在FPGA器件的相關(guān)開發(fā)環(huán)境中，采用Verilog語言，以模塊化的方式編寫控制代碼，使各子模塊控制相應(yīng)的硬件資源。當(dāng)各個(gè)子模塊都經(jīng)過測試后，再將所有子模塊連接組合成為整體，從而完成整個(gè)項(xiàng)目