基于FPGA的多通道采集传输模块的设计

文/董卫珍 衡总 张磊磊

基于FPGA的多通道采集传输模块的设计

文/董卫珍 衡总 张磊磊

由于多通道体制的声纳具有高信噪比和高精度等特性，它已经成为当前声纳的主流。因此，多通道信号的实时、高效采集尤为关键。本文提出了一种基于FPGA的多通道声纳采集模块，它利用FPGA产生AD芯片的控制信号，并将采集到的串行数据转换为并行数据，最后将采集到的数据传至信号预处理模块。该设计具有高精度、低噪的特点，可同时对多路信号进行AD采集、处理和传输，采集数据有效位数达12bit，采样频率可达240Ksps。

FPGA AD7690 采集

1 引言

对于多通道采集系统来说，其模数转换的多路扩展性、实时性和高精度决定着采集系统的性能。一般的信号采集系统中，常采用单片机或DSP对AD转换进行控制，单片机一般用于低速数据的转换中，且接口单一，灵活性差；DSP以其高速处理、强大而又灵活的接口和通信能力已应用于许多实际系统，但是DSP易受干扰。

FPGA具有硬件可定制的特点，所有功能利用硬件实现，能够有效克服单片机和DSP的缺点。FPGA的时钟频率高、内部延时小、编程配置灵活等特点，使其可以集采样控制、处理、缓存和传输于一个芯片内实现片上系统，从而大大提高系统的可靠性，降低了系统成本。因此，基于FPGA进行AD采集的设计已成为了近些年的主流方向。

2 系统整体架构及器件选型

2.1 系统整体框图

多通道采集模块实现对60路模拟信号的同步采集和数据转换及传输。它主要由三部分组成，包括60路Ad转换模块、FPGA处理模块和输出接口模块。……