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基于千兆網(wǎng)的FPGA多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)


  來源: 儀器儀表商情網(wǎng) 時(shí)間:2015-07-27 作者:
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      【儀器儀表商情網(wǎng) 技術(shù)分析】 千兆以太網(wǎng)技術(shù)在工程上的應(yīng)用是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。相比于其他RS-232RS-485串口通信,千兆以太網(wǎng)更加普及和通用,可以直接與Internet上的其他終端相連;相比于百兆網(wǎng)絡(luò),千兆以太網(wǎng)傳輸速度更快、傳輸距離更遠(yuǎn),再結(jié)合UDP/IP協(xié)議棧,可以更方便地與上位機(jī)進(jìn)行通信。
本文結(jié)合FPGA和千兆以太網(wǎng)靈活與快速的優(yōu)勢(shì),設(shè)計(jì)了一個(gè)多通道并支持不同格式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。為了更好地為上位機(jī)軟件所支持,搭建了一個(gè)簡單的UDP/IP數(shù)據(jù)通道來完成數(shù)據(jù)到上位機(jī)的高速傳輸。同時(shí),為了克服UDP這類不可靠的、面向無連接的協(xié)議帶來的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤和缺失問題,使用一塊DDR2SDRAM芯片來緩存各通道數(shù)據(jù),在應(yīng)用層制定了與上位機(jī)交互及丟包處理的通信協(xié)議,從而保證了采集數(shù)據(jù)到達(dá)上位機(jī)的可靠性。
       1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
       系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是為了讓不同通道、不同格式的數(shù)據(jù)都能通過同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通道被快速無誤地傳遞給上位機(jī),由于設(shè)備與上位機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的不同,采集數(shù)據(jù)速率的變化,甚至網(wǎng)線質(zhì)量,使傳輸過程中的錯(cuò)誤和丟包情況在所難免,所以需要有適當(dāng)?shù)臋C(jī)制和存儲(chǔ)器緩存來保證傳輸?shù)目煽啃浴?/span>

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