基于FPGA和以太网数据采集系统的设计及实现

李凛威，梅教旭，汪 磊，谈 图，高晓明

（中国科学院 安徽光学精密机械研究所 大气物理化学研究室，安徽 合肥 230031）

基于FPGA和以太网数据采集系统的设计及实现

李凛威，梅教旭，汪 磊，谈 图，高晓明

（中国科学院 安徽光学精密机械研究所 大气物理化学研究室，安徽 合肥 230031）

为了满足网络传输、可触发控制和多路信号采集的需求，设计和实现了基于FPGA和以太网接口的数据采集系统，其中以FPGA为核心，实现了AD驱动、触发控制、串并转换、FIFO缓冲和MAC配置。实验结果表明系统设计合理，可以达到预期功能，这对同类数据采集系统有一定的参考价值。

数据采集；触发控制；FPGA；以太网

近年来，基于近红外可调谐二极管激光吸收光谱技术的气体传感器得到快速的发展。在很多实际应用中[1],特别是对应于车载或机载应用环境，为保证较高的空间分辨率，需要连续实时地采集分析数据。人们通常利用普通商用采集卡连续采集光谱信号，然后再寻找特征吸收峰的位置。采用这种方式一方面相对耗时，影响采集速率，无法胜任长时间、不间断的应用环境；另一方面不停地寻找吸收峰位置，在弱吸收信号的情况下，会造成较大的测量误差,由于采集卡的连续采集，每次采集卡内存溢出，这会造成一定的数据丢失。利用触发控制信号提供采集信号的起始点，不仅保证采集数据的稳定，同时还能保证有选择地采集数据[2]。

目前商用的数据采集系统难以满足较高频率触发采集的需求，普通的商用采集卡很难达到100Hz的触发频率,导致丢失大量数据，影响探测仪器的准确性。……