基于cpci总线的高速数据采集处理模块的设计

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS（电子科技大学图标）论文题目基于CPCI总线的高速数据采集处理模块的设计学科专业检测技术与自动化装置学号201021070345作者姓名杨振家指导教师谢华副教授万方数据分类号密级注1UDC学位论文基于CPCI总线的高速数据采集处理模块的设计（题名和副题名）杨振家（作者姓名）指导教师谢华副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业检测技术与自动化装置提交论文日期2013.5.15论文答辩日期2013.5.2

2、7学位授予单位和日期电子科技大学2013年6月日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。II万方数据THEDESIGNOFHIGH-SPEEDDATAACQUISITIONANDPROCESSINGMODULEBASEDONCPCIBUSAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:TestingTechnologyandAutomaticEquipmentAuthor:YangZhenjiaAdvisor:AssociateProfesso

3、r.HuaXieSchool:SchoolofAutomationEngieering万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查

4、阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要高速发展的现代仪器仪表与自动测试技术促使着人们开发出高性能、高稳定性和易于系统集成的产品。数据采集与处理系统作为自动测试技术的核心，他的采样率、存储深度、分辨率和灵活及稳定性必然得到关注。而基于CompactPCIE、PXI/CompactPCI、VXI等总线的数据采集模块因其便于系统集成和稳定等特点，被广泛应用于自动测试测量和工业自动化领域。所以从提高

5、采集系统带宽、实时采样率和存储深度等方面研究CPCI数据采集处理模块对整个测试系统有重大意义。本文主要从基于CPCI总线的高速数据采集处理模块的硬件实现和数字逻辑设计两个方面进行论述和分析，如数据采集存储逻辑设计和电路设计、DDR2SO-DIMM控制器设计、CPCI接口电路设计以及数字信号处理逻辑设计等。具体内容包括：1.从研究如何提升系统采样率出发，得出基于时间交替并行采样技术，以1片双通道ADC来构架400MSPS采样设计方案。2.分析采样时钟对采样性能的影响，并依据系统采样时钟设计理论，设计实现了1.5GHz高频时钟产生与转换的方案。3.信号采集前端通道设计。实现高信

6、噪比、高动态范围、信号增益与衰减可控的高速模拟信号通道；4.根据系统存储深度和速度要求，完成基于DDR2SDRAMSO-DIMM的硬件实现和DDR2控制器的逻辑设计，该控制器能够通过读取DDR2SDRAMSO-DIMM上的SPD信息实现时间参数和地址位宽自适用。5.利用PLX公司的专用的PCI接口芯片PCI9054实现CPCI接口电路设计和本地逻辑接口实现。6.完成过采样和数字滤波的逻辑设计，提高了采集精度和抗噪性能。该设计实现了DDR2SO-DIMM的控制，能够对采集的数据进行存储和数字化处理，满足设计指标要求，达到了预期目标。关键词：高速信号采集，数字信号处理，FPGA

7、，CPCI，DDR2SDRAMI万方数据ABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofmoderntestinginstrumentsandautomatictestingtechniques,therequirementofdevelopinghighlyperformance,stableandintegrated-easytestinginstrumentshasbeenurgent.Dataacquisition&processingsystemservesasthecr