基于 STM32 与 FPGA 的信号采集电路设计

只看该作者 · 2018-10-6 17:12

在此选用 2 个 74244 器件，当 1GN，2GN 为高位
时，Y 为高阻抗; 当 1GN，2GN 为低位时，Y 为 A．当
外接ＲD 为高位时，数据流向是由内部( D0 － D7) 传
输至外部( DD0 － DD7) ; 当外接ＲD 为低位时，数据
流向是由外部( DD0 － DD7) 传输至内部( D0 － D7) ．

只看该作者 · 2018-10-6 17:13

该模块的输入端———使能端由译码器产生的地址和单片机传输过来的写信号以或门的形式控制，
输出端连接 MAX196，控制其采集经过 A/D 能转换
后的数据．而后 exint 端给 STM32 输出所读的中断
信号，当译码器产生的地址和单片机传输过来的读
信号以或门的形式控制 74541，读取数据 data
［11．． 0］，实现了采集模拟量的设计．原理如图 8
所示．

只看该作者 · 2018-10-6 17:13

差值测量模块如图 10 所示，该模块用于计算 2
个信号之间的延时，采集跟踪标志信号和回波信号，
确定跟踪标志在扫描线的位置和回波的位置．其有
4 个输入端，其中 cs 端控制模块是否工作，输出端
连接 74541，当译码器产生的地址和单片机传输过
来的读信号以或门的形式控制 74541，读取数据data
［14．． 0］，实现了采集数字量的设计．当采集完差值
个数后，乘以时钟的周期，得到差值时间，送至单片
机，单片机完成计算距离的工作，达到实际目的．差
值测量仿真图见图 11．

只看该作者 · 2018-10-6 17:14

以 PPI 显示系统为研究对象，重点分析了电
路特性以及信号流程，找到能反映其运行状态的采集
点，完成信号采集的电路设计梳理，搭建信号采集硬
件总体结构，并将采集到的数据进行处理和整合，主
要对数据传输模式、FSMC 总线以及信号采集的接口
控制模块的设计方法进行优化，从而使得系统整体具
有更加的信号采集能力．这种设计模式打破传统的信
号采集方案，根据被测信号的时序性，通过内部触发
和外部触发两级控制从而完成信号采集．文中所提方
案更加灵活，采集系统与被采信号更具有交互性和时
序性．仿真试验也证明了该方案的可行性及优越性．
仍有许多问题需要深入研究，后续工作主要包
括: 优化硬件设计，选用硬件资源更合适的 PFGA 芯
片; 软件系统顶层设计，协调各模块整体功能; 根据
实际装备进行接口设计等．