基于FPGA的eMMC存储、PCIe和以太网传输的数据采集系统设计

目录

声明

1 绪论

1.1 论文的研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 数据采集系统的研究现状

1.2.2 数据存储与传输技术研究现状

1.3 论文研究内容及章节安排

2 数据采集系统总体架构

2.1 系统适应场景与设计方案

2.2 采集卡信号调理与模数转换设计

2.2.1 信号调理电路设计

2.2.2 模数转换控制设计

2.3 主控卡数据存储与传输设计

2.3.1 数据汇集与处理设计

2.3.2 采集数据存储设计

2.3.3 采集数据传输设计

2.4 本章小结

3 数据采集系统误差研究与校正设计

3.1 采集系统误差模型与性能参数

3.2.1 偏置误差与增益误差分析

3.2.2 多通道同步采集相位匹配分析

3.3 失配误差估计与校正设计

3.3.1 偏置误差估计与校正设计

3.3.2 增益误差估计与校正设计

3.3.3 多通道相位匹配误差估计与校正

3.4 本章小结

4 基于FPGA的eMMC数据储存实现

4.1 eMMC存储设备与规范

4.1.1 eMMC系统概述

4.1.2 eMMC总线协议

4.1.3 eMMC控制流程

4.2 eMMC存储控制器设计

4.2.1 控制器整体架构设计

4.2.2 时钟控制模块

4.2.3 初始化命令模块

4.2.4 命令通信控制模块

4.2.5 状态流程控制模块

4.2.6 数据传输控制模块

4.3.1 控制模块 ISim 软件仿真

4.3.2 数据存储ChipScope验证

4.4本章小结

5 基于FPGA的PCIe 和以太网数据传输实现

5.1 集成框架 RIFFA概述

5.2.1 PCI Express 硬件IP模块设计

5.2.2 RIFFA集成架构模块实例化设计

5.3 以太网芯片 TCP/IP 通信控制设计

5.4本章小结

6 数据采集系统测试

6.1 信号采集卡测试

6.1.1 采集卡增益配置测试

6.1.2 采集卡传输数据测试

6.2.1 eMMC数据存储测试

6.2.2 TCP/IP数据传输测试

6.2.3 RIFFA PCIe数据传输测试

6.3本章小结

7 总结与展望

致 谢

参考文献

附录

攻读学位期间取得的研究成果