基于FPGA的高精度采集转发装置的设计与实现
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 本课题的研究背景 | 第10-11页 |
| 1.2 课题来源、目的及意义 | 第11-12页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第12-14页 |
| 1.4 本文研究的主要内容与结构 | 第14-16页 |
| 2 总体设计 | 第16-23页 |
| 2.1 技术要求 | 第16-17页 |
| 2.1.1 采编转发器技术要求 | 第16-17页 |
| 2.1.2 采编变换器技术要求 | 第17页 |
| 2.2 总体设计 | 第17-21页 |
| 2.2.1 采集转发装置设计 | 第17-19页 |
| 2.2.2 地面测试台设计 | 第19页 |
| 2.2.3 工作流程 | 第19-21页 |
| 2.3 CAN总线应用层协议开发 | 第21-22页 |
| 2.4 本章小节 | 第22-23页 |
| 3 高精度采集转发装置的硬件电路设计 | 第23-43页 |
| 3.1 热电偶信号调理电路优化设计 | 第23-33页 |
| 3.1.1 热电偶冷端补偿基本原理 | 第24-30页 |
| 3.1.2 增益调整电路 | 第30-31页 |
| 3.1.3 二阶滤波电路 | 第31-32页 |
| 3.1.4 过压保护 | 第32-33页 |
| 3.2 采样量化电路设计 | 第33-36页 |
| 3.2.1 模拟开关及模数芯片的选型 | 第33-35页 |
| 3.2.2 采样量化电路 | 第35-36页 |
| 3.3 FPGA外围电路设计 | 第36-40页 |
| 3.3.1 CAN总线接口 | 第37-38页 |
| 3.3.2 RS422总线接口电路 | 第38-40页 |
| 3.4 其他提高测温精度的改进措施 | 第40-42页 |
| 3.4.1 冷端补偿结点的优化处理 | 第40-41页 |
| 3.4.2 抗干扰处理 | 第41-42页 |
| 3.5 本章小节 | 第42-43页 |
| 4 关键技术研究 | 第43-56页 |
| 4.1 采编变换器逻辑设计与实现 | 第44-48页 |
| 4.1.1 AD控制模块 | 第44-46页 |
| 4.1.2 缓存模块优化设计 | 第46-47页 |
| 4.1.3 SPI接口模块 | 第47页 |
| 4.1.4 采编变换器的单片机功能 | 第47-48页 |
| 4.2 采编转发器逻辑设计与实现 | 第48-52页 |
| 4.2.1 采编转发器的单片机功能 | 第49-50页 |
| 4.2.2 FIFO数据打包模块 | 第50页 |
| 4.2.3 RS422数据发送模块 | 第50-52页 |
| 4.3 过采样算法的实现及其验证 | 第52-55页 |
| 4.3.1 过采样算法提高测温精度 | 第52-54页 |
| 4.3.2 过采样算法的验证 | 第54-55页 |
| 4.4 本章小结 | 第55-56页 |
| 5 采集转发装置的实现与测试 | 第56-60页 |
| 5.1 数据完整性测试 | 第56-57页 |
| 5.2 测温精度的验证 | 第57-58页 |
| 5.3 CAN总线数据正确性验证 | 第58-59页 |
| 5.4 本章小节 | 第59-60页 |
| 6 总结与展望 | 第60-62页 |
| 6.1 研究总结 | 第60页 |
| 6.2 工作展望 | 第60-62页 |
| 参考文献 | 第62-66页 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 | 第66-67页 |
| 致谢 | 第67-68页 |
