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基于FPGA数据采集及控制系统的研究
资料介绍
数据采集与控制单元是海上石油平台微波辐射计系统的重要组成部分，它对信号进行采集和处理，根据需要控制系统的工作状态，并通过串口与上位机进行通讯。本文的主要内容是利用FPGA和单片机协同工作技术实现对辐射计环境温度的测量、辐射计天线和接收机的控制，充分利用两类处理器各自的优点，达到系统的低成本、高性能和小型化设计。具体作了以下几个方面的工作：
(1)简要地介绍了研究的课题背景，并相应地进行了设计的需求分析。
(2)根据各项需求以及研究的目的对数控单元进行了整体设计方案的制定，并对该设计方案是否能达到预期的目标进行了分析。
(3)在FPGA设计中，使用的是Altera的QuartusⅡ平台，采用了VerilogHDL语言进行设计，并通过Modelsim仿真平台和编写测试程序Testbench进行时序和功能的仿真。在单片机设计中，使用的是Medwin开发平台。在上位机接收和控制界面软件设计中，使用的是Microsoft Visual C++平台，采用的是C++语言。
(4)根据课题背景的需要，通过电路板的抗干扰分析，相应的布局布线原则，进行了数控单元电路板的制作。
(5)最后进行了系统的实现并测试了采集和控制的结果，数据采集的精度和速度都能够满足设计之初的要求，控制部分也能够完成相应的任务。
利用FPGA和单片机协同工作技术来完成数据采集和系统控制，FPGA逻辑能力强、速度快、设计灵活，单片机成本低、工作稳定、控制能力强，综合两类芯片优势可以使设计出来的系统有很强的实用性，并且能够使设计出的系统有很好的可扩展性。
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