基于FPGA的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng).pdf

1、在大型機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)中，對各種狀態(tài)信號的采集和傳輸，已經(jīng)越來越成為一個急需推進和提高的技術(shù)問題。本文針對這個技術(shù)問題，對當前各種機械設(shè)備狀態(tài)信號的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸方式做出了深入分析和對比。根據(jù)機械振動信號的特殊要求，提出了基于 FPGA的多路轉(zhuǎn)換模擬通道尋址技術(shù)的一種變頻率采樣的方法。同時針對機械振動信號測點較多、數(shù)據(jù)量較大、實時性要求較高的特點，提出了一種基于 DM9000來實現(xiàn)的以太網(wǎng)傳輸方式。數(shù)據(jù)采集及可變頻采樣

2、控制、兩級數(shù)據(jù)緩存、數(shù)據(jù)報封裝以及數(shù)據(jù)傳輸控制等功能全部都基于一塊FPGA芯片，并通過硬件描述語言VHDL來實現(xiàn)。同時使用備用協(xié)處理機緩存系統(tǒng)，保證數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對重點設(shè)備的不間斷采樣。
　　數(shù)據(jù)采集及可變頻率采樣單元：采用有限狀態(tài)機實施對A/D轉(zhuǎn)換器的控制，提高了響應速度和可靠性；在 FPGA內(nèi)部預制多路轉(zhuǎn)換的通道序列表，通過對序列表的可變尋址完成通道的轉(zhuǎn)換，在一定程度上實現(xiàn)了不同通道不同采樣頻率的變頻率采樣。
　　數(shù)據(jù)緩存

3、單元：在FPGA內(nèi)部實現(xiàn)雙口RAM（FIFO），用以對采集數(shù)據(jù)的緩存以及同步，完成嵌入式TCP/IP協(xié)議及以太網(wǎng)協(xié)議的封裝。
　　以太網(wǎng)通信單元：在 FPGA內(nèi)部構(gòu)建了小型控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對指令的逐條執(zhí)行，完成對以太網(wǎng)通信的控制。
　　備用數(shù)據(jù)緩存單元：在以太網(wǎng)傳輸故障時，系統(tǒng)切換至協(xié)處理機的緩存系統(tǒng)，實現(xiàn)對重點設(shè)備的不間斷監(jiān)控。
　　本文提出的機械振動信號的數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)傳輸方式，簡化了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)中振動