基于FPGA的多通道数据采集系统设计文献综述

 2024-09-02 03:09
摘要

随着信息技术的快速发展,多通道数据采集系统在航空航天、生物医学、工业控制等领域得到越来越广泛的应用。

现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray,FPGA)以其并行处理能力强、资源丰富、可定制性高等优点,成为构建高性能、高可靠性多通道数据采集系统的理想选择。

本文首先介绍了多通道数据采集系统和FPGA的基本概念,并概述了其发展历程和应用领域;接着,针对基于FPGA的多通道数据采集系统的研究现状进行了深入分析,详细阐述了不同结构、不同应用场景下的系统设计方案;此外,还归纳总结了该领域常用的关键技术,如高速数据传输接口、同步机制、数据缓存和处理算法等;最后,对基于FPGA的多通道数据采集系统未来的发展趋势进行了展望。


关键词:多通道数据采集系统;现场可编程门阵列;高速数据传输;同步机制;数据处理

1绪论

多通道数据采集系统是指能够同时采集多个独立信号并将其转换为数字信号的系统。

它通常由传感器、信号调理电路、数据采集卡以及上位机软件等部分组成。

随着信息化程度的不断提高,多通道数据采集系统已经渗透到各个领域,如航空航天、生物医学、工业控制、环境监测、电力系统等等。


现场可编程门阵列(FPGA)是一种可重复编程的集成电路芯片,具有并行处理能力强、逻辑资源丰富、可定制性高、开发周期短等优点。

相较于传统的数字信号处理器(DSP)和微处理器(MCU),FPGA更适合处理实时性要求高、数据吞吐量大的应用场景。

近年来,随着FPGA芯片性能的不断提升和价格的不断下降,基于FPGA的多通道数据采集系统逐渐成为研究热点,并在各个领域得到越来越广泛的应用。

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