基于可編程邏輯器件光柵信號采集處理卡的設(shè)計.pdf

1、目前可編程邏輯器件逐漸取代了傳統(tǒng)數(shù)字器件成為數(shù)字集成電路的主流芯片，它具備體積小、速度快、質(zhì)量輕、保密程度高、開發(fā)周期短、設(shè)計風(fēng)險小等優(yōu)點；USB總線具有傳輸速度快、支持熱插拔、即插即用、易于擴展、占用系統(tǒng)資源少等優(yōu)點。由于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中對數(shù)據(jù)采集的要求日益提高，本文針對市場需求將可編程邏輯器件、USB總線技術(shù)與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理采集系統(tǒng)的特點相結(jié)合，開發(fā)出一種基于可編程邏輯器件進行數(shù)據(jù)處理、基于USB總線進行數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)。

2、 本文認真分析了目前應(yīng)用于天津大學(xué)自行研制的三坐標測量機上的基于ISA總線數(shù)據(jù)采集處理卡的特點，對其數(shù)據(jù)處理部分進行改進，采用可編程邏輯器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的74系列芯片，可以解決由于缺焊、漏焊引起采集卡不能正常工作的問題，而且節(jié)約了PCB板面資源。設(shè)計了基于USB總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，克服了傳統(tǒng)的基于ISA總線數(shù)據(jù)采集卡的缺點。本文所設(shè)計的數(shù)據(jù)處理采集系統(tǒng)具有實時性好、可靠性高、使用方便等特點。 本文完成的具體工作如下： 1

3、、對以前的數(shù)據(jù)處理采集卡功能進行分析，確定整個系統(tǒng)的設(shè)計方案； 2、閱讀大量芯片的手冊，確定設(shè)計所需要的芯片型號，繪制整個系統(tǒng)的電路圖； 3、在QuartusII環(huán)境下，采用Verilog HDL語言編程實現(xiàn)四細分辨向、24位可逆計數(shù)、鎖存信號處理、數(shù)據(jù)選通等功能； 4、在Keil uVision2環(huán)境下采用C51語言編寫USB內(nèi)部的固件程序，在Visual Studio環(huán)境下采用C++語言編寫上位機測試程序及基