基于FPGA的PCIE數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計(jì).pdf

1、數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)與傳感器技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)和PC機(jī)技術(shù)共同構(gòu)成檢測技術(shù)的基礎(chǔ)，其中數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測的前提，在整個(gè)數(shù)字化系統(tǒng)中處于尤為重要的地位。對(duì)于核磁共振這樣復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測試顯得尤為必要，又因?yàn)楹舜殴舱癯上裣到y(tǒng)的特殊性，對(duì)數(shù)據(jù)的采集有特殊要求，需要根據(jù)各種脈沖序列的不同要求設(shè)置采樣點(diǎn)數(shù)和采樣間隔，根據(jù)待采信號(hào)的不同帶寬來設(shè)置采樣率，將系統(tǒng)成像的數(shù)據(jù)采集下來進(jìn)行處理，最后重建圖像和顯示。因此本文基于現(xiàn)有的

2、采集技術(shù)開發(fā)專門應(yīng)用于核磁共振成像的數(shù)據(jù)采集卡。
　　該采集卡從軟件與硬件兩個(gè)方面對(duì)基于FPGA的PCIE數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行了研究，并完成了實(shí)物設(shè)計(jì)。軟件方面以FPGA為核心芯片完成數(shù)據(jù)采集卡的接口控制以及數(shù)據(jù)處理。通過Altera的GXB IP核對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行捕捉，同時(shí)根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)了傳輸協(xié)議，由數(shù)據(jù)處理模塊將捕捉到的數(shù)據(jù)通過CIC濾波器進(jìn)行抽取濾波，然后將信號(hào)存入DDR2 SDRAM存儲(chǔ)芯片中。在傳輸接口設(shè)計(jì)上采用PCIE總線接口的

3、數(shù)據(jù)傳輸模式，并利用FPGA的IP核資源完成接口的邏輯控制。
　　硬件部分分為FPGA外圍配置電路、DDR2接口電路、PCIE接口電路等模塊。該采集卡硬件系統(tǒng)由Flash對(duì)FPGA進(jìn)行初始化，通過FPGA配置PCIE總線，根據(jù)FPGA中PCIE通道引腳的要求進(jìn)行布局布線。DDR2接口電路模塊依據(jù)DDR2芯片驅(qū)動(dòng)和接收端的電平標(biāo)準(zhǔn)、端接方式確定DDR2與FPGA之間通信的各信號(hào)走線。針對(duì)各個(gè)模塊接口電路的特點(diǎn)分別進(jìn)行眼圖測試，分析了