【正文】 時(shí)鐘分頻器 時(shí)鐘分頻器的作用就 是根據(jù)分頻系數(shù) N，將輸入的時(shí)鐘進(jìn)行 N 分頻。 ADS2807 采用數(shù)字誤差校正技術(shù)，提供優(yōu)良的差分線性要求成像應(yīng)用。該轉(zhuǎn)換器包括一個(gè)高帶寬的跟蹤和保持 ， 優(yōu)秀的雜散性能達(dá)到和超越奈奎斯特率。該平臺(tái)支持一個(gè)工作組環(huán)境下的設(shè)計(jì)要求，其中包括支持基于 Inter的協(xié)作設(shè)計(jì)。 Quartus II 可以在 XP、 Linux 以及 Unix 上使用，除了可以使用 Tcl 腳本完成設(shè)計(jì)流程外，提供了完善的用戶圖形界面設(shè)計(jì)方式。 Quartus II 支持 Altera 的 IP 核，包含了LPM/MegaFunction 宏功能模塊庫，使用戶可以充分利用成熟的模塊，簡化了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、加快了設(shè)計(jì)速度。 DCD 數(shù)據(jù)載波檢測（ Data Carrier Detection），當(dāng)本地 DCE 設(shè)備（ Modem）收到對(duì)方的 DCE 設(shè)備送來的載波信號(hào)時(shí)，使 DCD 有效，通知 DTE 準(zhǔn)備接收， 并且由 DCE 將接收到的載波信號(hào)解調(diào)為數(shù)字信號(hào)， 經(jīng) RXD 線送給 DTE。若 DTE 要發(fā)送數(shù)據(jù)，則預(yù)先將 DTR 線置成有效 (ON)狀態(tài)，等CTS 線上收到有效 (ON)狀態(tài)的回答后，才能在 TxD 線上發(fā)送串行數(shù)據(jù)。當(dāng)本地的 MODEM 收到由通信鏈路另一端（遠(yuǎn)地）的 MODEM 送來的載波信號(hào)時(shí)，使 RLSD 信號(hào)有效，通知終端準(zhǔn)備接收，并且由 MODEM將接收下來的載波信號(hào)解調(diào)成數(shù)字兩數(shù)據(jù)后，沿接收數(shù)據(jù)線 RxD送到終端。這兩個(gè)設(shè)備狀態(tài)信號(hào)有效，只表示設(shè)備本身可用，并不說明通信鏈路可以開始進(jìn)行通信了，能否開始進(jìn)行通信要由下面的控制信號(hào)決定。 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)是美國 EIA(電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)）與 BELL 等公司一起開發(fā)的 1969 年公布的通信協(xié)議。 RS232C 總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有25 條信號(hào)線，包括一個(gè)主通道和一個(gè)輔助通道。 3）量化誤差 (Quantizing Error) 由于 AD 的有限分辯率而引起的誤差，即有限分辯率 AD 的階梯狀轉(zhuǎn)移特性曲線與無限分辯率 AD（理想 AD）的轉(zhuǎn)移特性曲線（直線）之間的最大偏差。 A/D 轉(zhuǎn)換器 的主要技術(shù)指標(biāo) 1）分辯率 (Resolution) 指數(shù)字量變化一個(gè)最小量時(shí)模擬信號(hào)的變化量，定義為滿刻度與 2n的比值。 5）電容陣列逐次比較型 電容陣列逐次比較型 AD 在內(nèi)置 DA 轉(zhuǎn)換器中采用電容矩陣方式，也可稱為電荷再分配型。由于轉(zhuǎn)換速率極高， n位的轉(zhuǎn)換需要 2n1 個(gè)比較器，因此電路規(guī)模也 極大，價(jià)格也高，只適用于視頻AD轉(zhuǎn)換器等速度特別高的領(lǐng)域。 A/D 轉(zhuǎn)換器的類別 下面簡要介紹常用的幾種類型的基本原理及特點(diǎn)：積分型、逐次逼近型、并行比較型 /串并行型、Σ Δ調(diào)制型、電容陣列逐次比較型及壓頻變換型。 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的分辨率是指，對(duì)于允許范 圍內(nèi) 的模擬信號(hào)，它能輸出離散數(shù)字信號(hào)值的個(gè)數(shù)。 A/D 轉(zhuǎn)換器的原理 模數(shù)轉(zhuǎn)換器即 A/D 轉(zhuǎn)換器，或簡稱 ADC，通常是指一個(gè)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的電子元件。云計(jì)算的基本原理是，通過使計(jì)算分布 在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。 六、分布式算法及經(jīng)典舉例 分布式算法和集中式算法在設(shè)計(jì)的方法和技巧上，有著非常大的不同，原因在于分布式系統(tǒng)和集中式系統(tǒng)在系統(tǒng)模型和結(jié)構(gòu)上有著本質(zhì)的區(qū)別，集中式算法所具備的一些基本特征，在分布式算法中，已經(jīng)不復(fù)存在。（如 FTP：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)； NFS：分布式系統(tǒng)服務(wù)） 在適應(yīng)范圍上，網(wǎng)絡(luò)具有通用性，可為各種分布式系統(tǒng)提供實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)； 分布式系統(tǒng)只針對(duì)一類特定問題。例如，在更高級(jí)別上和在多指令流多數(shù)據(jù)流 (MIMD)并行計(jì)算機(jī)上進(jìn)行部分獨(dú)立的操作。 通過分布式計(jì)算可以在多臺(tái)計(jì)算機(jī)上平衡計(jì)算負(fù)載。 如果一個(gè)系統(tǒng)的部件局限在一個(gè)地方，它就是集中式的；如果它的部件在不沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 同地方，部件之間要么不存在或僅存在有限的合作，要么存在緊密的合作，它是分散式的。第一項(xiàng)進(jìn)步是高性能微處理器的開發(fā)，第二項(xiàng)進(jìn)步是高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)明。 分布式系統(tǒng)的 原理 一、前言 自 1946 年第一臺(tái)計(jì)算機(jī) ENIAC 誕生， 60多年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)取得了飛速的發(fā)展。一種解決方法是我們使用紫金橋軟件提供的數(shù)據(jù)源功能來實(shí)現(xiàn)不同地理位置中數(shù)據(jù)的采集和匯總，當(dāng)然前提是你必須有相應(yīng)的物理連接。為了達(dá)到客戶的需要，工程的開發(fā)人員選購了各種不同類型的智能設(shè)備。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 2 分布式數(shù)據(jù)采集的原理 分布式數(shù)據(jù)采集 簡介 分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（ distributed acquisition system）是相對(duì)于集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)而言的。目前， VHDL 與 Verilog 的互操作性已經(jīng)逐步走向標(biāo)準(zhǔn)化，但軟件與硬件的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)還是一個(gè)很具挑戰(zhàn)性的工作，因?yàn)檐浖絹碓匠蔀?SvC 設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。一個(gè)用于系統(tǒng)級(jí)開發(fā)，一個(gè)用于高級(jí)驗(yàn)證。 (以上三種都屬于行為描述，只有 RTL 級(jí)才與邏輯電路有明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系。(按位與 )和 |(按位或 )。 ?能夠使用內(nèi)置開關(guān)級(jí)原語在開關(guān)級(jí)對(duì)設(shè)計(jì)完整建模。線網(wǎng)類型表示構(gòu)件間的物理連線，而寄存器類型表示抽象的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件。 Verilog HDL 的主要功能 下面列出的是 Verilog 硬件描述語言的主要功能 : ?基本邏輯門，例如 and, or 和 nand 等都內(nèi)置在語言中。 Verilog HDL 的產(chǎn)生 Verilog HDL語言最初是于 1983年由 Gateway Design Autotnatian公司為其模擬器產(chǎn)品開發(fā)的硬件建模語言。所有這些都使用同一種建模語言。其在工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和控制等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前有的 DAS 產(chǎn)品精度已達(dá) 16 位，采集速度達(dá)到每秒幾十萬次以上。這類系統(tǒng)主要用于實(shí)驗(yàn)室，在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場也有一定的應(yīng)用。此階段的數(shù)據(jù)采集設(shè)備和系統(tǒng)多屬于專用的系統(tǒng)。這是因?yàn)楣に嚬?jié)點(diǎn)縮小后，量子隧道效應(yīng)和亞閾區(qū)泄漏之類的問題變得更加嚴(yán)重。今天，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員面對(duì)更加嚴(yán)格的系統(tǒng)總體功耗限制。無線通信、工業(yè)、科學(xué)及測量、醫(yī)療設(shè)備、音視頻廣播、汽車、計(jì)算、存儲(chǔ)應(yīng)用和快速發(fā)展的消費(fèi)品市場，都成為 FPGA 業(yè)務(wù)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。賽靈思在高端產(chǎn)品市場上做得不錯(cuò)，而 Altera 則在中低端產(chǎn)品市場上做得更好?！?2020年之后， FPGA 產(chǎn)品加快了從一個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)向更先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)邁進(jìn)的步伐，從150nm、 130nm躍進(jìn)到 90nm。 Distributed Data Acquisition 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 III 目 錄 1 緒論 ...................................................................................................................................... 1 FPGA 的發(fā)展現(xiàn)狀 ....................................................................................................... 1 FPGA 技術(shù)的發(fā)展 ........................................................................................................ 2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展 ................................................................................................... 3 Verilog HDL 語言 ......................................................................................................... 5 2 分布式數(shù)據(jù)采集的原理 ...................................................................................................... 9 分布式數(shù)據(jù)采集簡介 ................................................................................................... 9 分布式系統(tǒng)的原理 ..................................................................................................... 10 數(shù)據(jù)采樣模塊 ............................................................................................................. 14 RS232 串口介紹 ......................................................................................................... 17 3 Quartus II 軟件簡介 ........................................................................................................... 20 Quartus II 的優(yōu)點(diǎn) ........................................................................................................ 20 Quartus II 對(duì)器件的支持 ............................................................................................ 21 Quartus II 對(duì)第三方 EDA 工具的支持 ...................................................................... 21 4 數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) ................................................................................................ 22 數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)分析 ......................................................................................... 22 ADS2807 芯片介紹 .................................................................................................... 23 AD 轉(zhuǎn)換采集控制的設(shè)計(jì) ........................................................................................... 25 串口模 塊設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 27 5 數(shù)據(jù)采集模塊仿真及綜合 ................................................................................................ 30 數(shù)據(jù)采集模塊綜合步驟 ............................................................................................. 30 綜合結(jié)果 ..................................................................................................................... 33 數(shù)據(jù)采集模塊仿真步驟 ............................................................................................. 34 仿真結(jié)果 ..................................................................................................................... 37 結(jié)論 .........................................