拉曼测温系统的数据采集与处理
王家宁，衣文索，牛卫丛，张叶浩 （长春理工大学 光电工程学院，吉林 130022） 摘 要：为解决拉曼测温系统后端采集速度过慢和噪声的问题，利用FPGA主卡和AD采集子卡设计了一款高速采集系统，来对测量到的温度进行采集和处理。分布式测温系统中的反斯托克斯光对温度变化比较敏感，通过采集该信号来得到温度的变化，但是由于该信号比较微弱，需要进行放大滤波处理。高速采集系统采集频率为100MHz，空间分辨率可达到1m。 关键词：拉曼测温；高速采集；信号处理；FPGA 现附原文供阅读：拉曼测温系统的数据采集与处理.pdf......阅读全文
基于FPGA的高速数据采集及处理系统设计
由于FPGA的高速和并行处理特性,使其广泛应用在高速信息处理系统中.以X射线能谱的前端数据处理为对象,提出了基于FPGA实现对高速数据的采集与处理的方法.同时讨论了电子测量系统中的补偿措施.
拉曼测温系统的数据采集与处理
王家宁，衣文索，牛卫丛，张叶浩 （长春理工大学 光电工程学院，吉林 130022） 摘 要：为解决拉曼测温系统后端采集速度过慢和噪声的问题，利用FPGA主卡和AD采集子卡设计了一款高速采集系统，来对测量到的温度进行采集和处理。分布式测温系统中的反斯托克斯光对温度变化比较敏感，通过采集该信号来得
基于FPGA的自动采集控制系统（一）
随着当前工业控制自动化日益普及，对于工作环境中的温度控制也越来越重要。本设计即是针对某些需要持续恒温的特殊环境而设计的自动温度采集控制系统。该系统采用FPGA作为硬件核心部分，有效地利用FPGA在可编程门阵列方面的优点，最大限度的使硬件电路软件化，减少了可视硬件的规模，降低了硬件加工、布
基于FPGA的自动采集控制系统（二）
3.2 温度显示模块 设计采用了4个8段式的LED数码管可以动态显示温度的百位、十位、个位与分位。下图为温度显示模块的顶层电路，由图可知，模块由片选模块、译码转换模块与计数器三者组成。片选模块主要由一个二进制计数器和四选一电路组成。 当系统工作时，先将二进制计数器在clk控制下依次连
基于FPGA的自动采集控制系统（三）
4 测试数据 由表1数据显示，LED数码管上显示的温度与实际测量的温度，从表中可以得出，两者近似相等，误差在0%～0.58%之间，是可以接受的误差范围。表2是指设定了所需温度，记录温度变化的过程与实现这一目标所需的时间。例如第一次中，我们设定的温度为20℃，开始LED上显示的温度值为1
这样学习FPGA最有效
学习FPGA，在不同层次的人明显有不同的答案。先说一句，说不要开发版的都是菜鸟级选手。 我把FPGA层次划分为，鸡蛋级别，菜鸟级别，老鸟级别，高手级别四类。题主是鸡蛋级别的吧！啥也不会。那些得赞高的不少都是菜鸟级别的选手。当然，我现在告诉你的如何成为一个菜鸟。当然以后有空我也会写从菜鸟
基质辅助激光解析仪高速数据采集系统设计和实现
生物安全是指生物性的传染媒介通过直接感染或间接破坏环境而导致对人类、动物或植物的直接或潜在的威胁。通过研究发现,传染媒介大部分是由微生物引起的。由于微生物种类繁多,且容易发生突变,在面对突发生物安全事件时,需要迅速确定微生物的种类及来源,才能够采取有效措施抑制传染媒介的扩散和发展,因此安全、可靠、快
基于FPGA的X射线能谱测量数据采集系统设计与实现
X射线管产生的X射线不是单一能量X射线,而是包含了多种不同能量的连续谱X射线,从物理学角度分析可知,能量不同的X射线对于各种物质吸收特性不尽相同,因而物质与不同能量X射线相互作用会呈现不同的物理性质。在X射线CT中,利用连续谱的X射线照射被检对象后,由于各种能量X射线的吸收特性不同,可能出现射线束硬
详解FPGA芯片结构以及开发流程
1.FPGA概述 FPGA是英文FieldProgrammableGateArray的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电
全面解析FPGA基础知识（二）
4、FPGA整体结构FPGA架构主要包括可配置逻辑块CLB（Configurable Logic Block）、输入输出块IOB（Input Output Block）、内部连线（Interconnect）和其它内嵌单元四个部分。CLB是FPGA的基本逻辑单元。实际数量和特性会依器件的不同而
全面解析FPGA基础知识（一）
FPGA （Field Programmable Gate Array）即现场可编程门阵列。它是在PLA、PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。1、 FP
FPGA的用途及与CPLD的区别
FPGA/CPLD能完成任何数字器件的功能，上至高性能CPU，下至简单的74电路，都可以用FPGA/CPLD来实现。 FPGA/CPLD如同一张白纸或是一堆积木，工程师可以通过传统的原理图输入法，或是硬件描述语言自由的设计一个数字系统。通过软件仿真，我们可以事先验证设计的正确性。在PC
FPGA时序约束七步法
从最近一段时间工作和学习的成果中，我总结了如下几种进行时序约束的方法。按照从易到难的顺序排列如下： 1. 核心频率约束 这是最基本的，所以标号为0。 2. 核心频率约束+时序例外约束 时序例外约束包括FalsePath、MulticyclePath、MaxDelay、MinDel
掌握FPGA设计三大黄金法则
FPGA采用了逻辑单元阵列LCA（Logic Cell Array）这样一个概念，内部包括 可配置逻辑模块CLB（Configurable Logic Block）、输出输入模块IOB（Input Output Block）和内部连线（Interconnect）三个部分。 现场可编程门阵列（
主办EXPO－2024上海FPGA展官网」
展会概况展会名称：2024中国（上海）集成电路产业与应用博览会展会时间：2024年11月18-20日 论坛时间：2024年11月18日-19日展会地点：上海新国际博览中心展会规模：50,000平方米、800家展商、90,000名专业观众 中国集成电路将顺势而为，逆势崛起 “十四五”期间，我国半导体
CPLD、FPGA、DSP的联系与区别（二）
那么它们的区别有哪些呢？ARM具有比较强的事务管理功能，可以用来跑界面以及应用程序等，其优势主要体现在控制方面，而DSP主要是用来计算的，比如进行加密解密、调制解调等，优势是强大的数据处理能力和较高的运行速度。FPGA可以用VHDL或verilogHDL来编程，灵活性强，由于能够进行编程、除
CPLD、FPGA、DSP的联系与区别（一）
ARM（Advanced RISC Machines）是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。ARM也是单片机。ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器，基本是32位单片机的行业标准，它提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系
拉曼信号的选择
入射激光的功率，样品池厚度和光学系统的参数也对拉曼信号强度有很大的影响，故多选用能产生较强拉曼信号并且其拉曼峰不与待测拉曼峰重叠的基质或外加物质的分子作内标加以校正。其内标的选择原则和定量分析方法与其他光谱分析方法基本相同。斯托克斯线能量减少，波长变长反斯托克斯线能量增加，波长变短拉曼光谱分析技术是
基于FPGA的LED显示屏控制方案
LED（Light Emitting Diode）大屏幕作为现代信息发布的重要媒体，正受到社会各界尤其是商业界和广告界的极大重视； 被广泛应用于工业、交通、商业、广告、金融、体育比赛、模拟军事演习、电子景观等领域。随着科技的进步，全彩LED显示屏（RGB三基色）逐渐得到普及应用。
如何扩展FPGA的工作温度范围？（三）
热点的原因 和不断上升的温度在数字器件中有三个功耗来源：动态、静态和焦耳效应。动态功耗是在门触发时用于为走线电容充放电而消耗的电力。它与时钟速率和总电容大小成正比。静态功耗是器件类型、核心电压和技术的函数。该功耗因内核或 I/O 的耗电而产生。 当热量在空间中的某一点产生时，它将向周
如何扩展FPGA的工作温度范围？（四）
多种解决方案 为克服我们的油井摄像头设计的各类难题，我们实施了多种解决方案。 其中最重要的决定之一是选择大小合适的器件。越大型的器件的静态功耗越大，但有利于器件的散热，避免形成热点。经认证用于汽车用途的器件即使在高温下也具有较长的使用寿命，因此对于使用寿命要求不高的工业应用而言，更是
如何扩展FPGA的工作温度范围？（一）
部分应用要求电子产品运行的温度高于该器件规定的最高工作结温。油井摄像头设计就是一个很好的例证。 任何电子器件的使用寿命均取决于其工作温度。在较高温度下器件会加快老化，使用寿命会缩短。但某些应用要求电子产品工作在器件最大额定工作结温下。以石油天然气产业为例来说明这个问题以及解决方案。
如何扩展FPGA的工作温度范围？（二）
温度变化 电子器件通常会指定最大结温。但令人遗憾的是系统设计人员关心的是环境温度。环境温度和结温的差异将取决于封装传递热量的能力以及冷却系统将该热量散出系统机箱的能力。 热阻是一个热属性，也是衡量给定材料阻碍热量流动的幅度的指标。因为热阻的存在，热流通过的组件的内外侧温度会有差异，正
简介高频红外碳硫分析仪的中央数据处理单元
科果HCS-500型高频红外碳硫分析仪为了实现仪器的高性能处理能力，我们不再采用以往设计用的简单价廉的主频只有22M的8051单片机，以上8位的8051单片机远远不能满足仪器所需要的实时处理速度。科果HCS-500型高频红外碳硫分析仪的中央数据处理单元独家采用处理主频高达200Mhz的高性能工业
拉曼光谱的信号选择
拉曼信号的选择入射激光的功率，样品池厚度和光学系统的参数也对拉曼信号强度有很大的影响，故多选用能产生较强拉曼信号并且其拉曼峰不与待测拉曼峰重叠的基质或外加物质的分子作内标加以校正。其内标的选择原则和定量分析方法与其他光谱分析方法基本相同。斯托克斯线能量减少，波长变长反斯托克斯线能量增加，波长变短
拉曼光谱的信号选择
拉曼信号的选择 入射激光的功率，样品池厚度和光学系统的参数也对拉曼信号强度有很大的影响，故多选用能产生较强拉曼信号并且其拉曼峰不与待测拉曼峰重叠的基质或外加物质的分子作内标加以校正。其内标的选择原则和定量分析方法与其他光谱分析方法基本相同。 斯托克斯线能量减少，波长变长 反斯托克斯线能量增
一文详解FPGA的设计与应用（一）
FPGA（Field-Program mable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺
基于FPGA和TFT彩屏液晶的便携示波器设计
本系统设计了以FPGA为核心采集模块，以单片机为显示控制核心，以TFT彩屏液晶为显示器件的便携数字存储示波器。 FPGA与高速A／D获取波形采样数据，通过单片机完成彩屏的初始化； 合理设计出单片机与FPGA通信的总线握手协议，配合异步FIFO作为数据缓冲模块，实现了边采集边显示的
一文详解FPGA的设计与应用（二）
2.面积换速度 在这种方法中面积的复制可以换取速度的提高。支持的速度越高，就意味着可以实现更高的产品性能。一些注重产品性能的应用领域可以采用并行处理技术，实现面积换速度。 第二 硬件可实现原则 FPGA设计通常会使用HDL语言，比如Verilog HDL或者VHDL.当采用HDL语
详解FPGA电源设计的基本方法和步骤（二）
FPGA电源模块 对于FPGA的电源通常包括开关和线性稳压器一起工作，以提供不同的电压和稳定的电力以合理的效率相结合。设计这样的供给是不平凡的，但事情可以做简单得多由各地基础电源模块集成了几个开关和线性稳压器集成到一个芯片电路。 Maxim的MAX8660的电源模块，例如，包括四个开