基于FPGA的電容屏參數(shù)采集與處理系統(tǒng).pdf

1、現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集及處理廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，其重要性越來越被人們重視，其硬件實現(xiàn)方案種類繁多。隨著FPGA近年來的高速發(fā)展，F(xiàn)PGA在數(shù)據(jù)采集與處理方面的優(yōu)勢逐漸體現(xiàn)。
　　FPGA是超高速的超大規(guī)模可編程邏輯器件。FPGA具有集成度高、運行速度快、可編程等優(yōu)點，F(xiàn)PGA的發(fā)展在很大程度上推動了數(shù)字系統(tǒng)單片化、自動化的進程。FPGA在設(shè)計的可靠性和靈活性上得以突破，縮短了設(shè)計周期。
　　本設(shè)計是對基于 FPGA的信號采集與處理系統(tǒng)

2、的實際應(yīng)用。此次應(yīng)用的任務(wù)是采集“電容觸控屏參數(shù)測量系統(tǒng)”中電容屏上任意一點的V、I模擬信號，并將采集到的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，得到處理結(jié)果。為了能使測量操作可以由上位機發(fā)布指令并能將測量數(shù)據(jù)返回上位機，所以要支持MCU讀寫特殊寄存器和數(shù)據(jù)存儲區(qū)。
　　本文主要研究設(shè)計了三大系統(tǒng)：1、矩陣通道的選通。通過FPGA與多通道模擬開關(guān)的組合，達到了對256*256矩陣上任意一點的選通。2、信號的采集與處理。信號采集與處理部分包括了信號采集控

3、制模塊、濾波模塊、算法處理模塊。采樣控制模塊控制 A/D轉(zhuǎn)換器將這個矩陣點輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過FIFO緩沖。低通濾波模塊對FIFO中的數(shù)據(jù)進行平滑濾波處理，濾波后的數(shù)據(jù)存入FPGA內(nèi)部的RAM當中。數(shù)據(jù)處理模塊將RAM中的數(shù)據(jù)進行“逐差法”處理，將結(jié)果輸出給MCU。三個模塊之間緊密連接，數(shù)據(jù)傳輸連貫。設(shè)計達到了80Mhz采樣率和16bits精度的要求。3、與MCU進行通信。通過分析MCU接口的協(xié)議，完成MCU