基于CPCI总线的中频信号处理模块的设计

论文摘要

数据采集作为一种重要的现代技术,已经在通信、航天航空、遥感遥测、生物医学、军事、信息安全等领域得到广泛的应用。数据采集特别是高速高分辨率的信号处理技术对相关领域的发展具有深远意义。随着电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器领域中的应用,新的测试理论、方法以及新的仪器结构不断出现,电子测量仪器的功能和作用也发生了质的变化。本文主要介绍基于CPCI总线的中频信号处理模块的硬件设计与数字逻辑控制等相关问题,主要内容包括:1.硬件电路设计。主要介绍中频信号处理模块的模拟通道设计、模数转换电路设计、DDR SDRAM电路设计、CPCI接口电路设计以及电源设计。由于该模块的硬件设计符合CPCI的电气规范,因此能与其它不同功能的CPCI模块兼容,能同时工作于同一平台上。2.中频信号处理模块整体数字逻辑控制的设计。设计中采用FPGA作为数字逻辑控制器件,其内部逻辑控制是基于Verilog语言开发的,通过FPGA内部逻辑来实现各个电路的控制、模块之间的通信及接口方面的控制。考虑到性能与兼容性,设计了一种基于FPGA的局部总线控制器,最终实现了PCI9054与PC之间的DMA高速传输。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题意义及来源
• 1.2 国内外相关课题的发展趋势
• 1.3 课题的任务及本文的结构安排
• 第二章 总体方案设计
• 2.1 需求分析
• 2.2 整体框架的构思
• 2.3 单元电路设计方案
• 2.4 逻辑控制电路设计方案
• 第三章 中频信号处理模块单元电路的设计
• 3.1 信号调理通道的设计
• 3.1.1 匹配网络的设计
• 3.1.2 滤波网络的设计
• 3.1.3 放大电路的设计
• 3.2 模数转换电路的设计
• 3.3 时钟电路的设计
• 3.4 电源模块的设计
• 3.5 数据存储电路的设计
• 3.5.1 芯片的选型
• 3.5.2 DDR SDRAM 的基本工作原理
• 3.5.3 DDR SDRAM 实际电路介绍
• 3.6 CPCI 接口电路的设计
• 3.6.1 CPCI 接口技术简介
• 3.6.2 CPCI 总线相关操作介绍
• 3.6.3 专用接口芯片PC19054 介绍
• 第四章 中频信号处理模块逻辑控制电路的设计
• 4.1 地址译码电路的设计
• 4.2 DDR SDRAM 控制器的设计
• 4.2.1 DDR SDRAM 状态介绍
• 4.2.2 DDR SDRAM 初始化模块设计
• 4.2.3 DDR SDRAM 主控制模块及外部刷新模块的设计
• 4.2.4 地址及命令产生模块设计
• 4.3 数据通道模块的设计
• 4.4 模块的结构及布局布线设计
• 第五章 硬件调试与测试
• 5.1 中频信号处理模块的调试
• 5.2 实验结果及分析
• 5.2.1 模拟通道的调试
• 5.2.2 DDR SDRAM 的调试
• 5.2.3 接口的调试
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的成果
• 附录