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基于FPGA EP4CE10的高速AD-DA采集分析示波器设计（含Nios II实现）.zip

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简介：
本项目基于FPGA EP4CE10开发了一种高速AD-DA采集分析示波器，并集成了Nios II软核处理器，实现了高效的数据处理和分析功能。 FPGA EP4CE10驱动程序采用Nios_II实现。项目代码可以直接编译运行。

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  • 基于FPGA EP4CE10的高速AD-DA采集分析示波器设计（含Nios II实现）.zip
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    本项目基于FPGA EP4CE10开发了一种高速AD-DA采集分析示波器，并集成了Nios II软核处理器，实现了高效的数据处理和分析功能。 FPGA EP4CE10驱动程序采用Nios_II实现。项目代码可以直接编译运行。
     
  • 基于NIOS II的频谱分析仪设计与实现
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    本项目介绍了一种基于NIOS II软核处理器的频谱分析仪的设计与实现。通过硬件和软件协同开发，该系统能够高效地进行信号处理和频谱分析，并提供用户友好的交互界面。 本设计完全利用FPGA实现FFT，在FPGA上构建整个系统。CPU选用Altera公司的Nios II软核处理器进行开发，硬件平台的关键模块使用Altera公司提供的QuartusII V8.0 EDA软件完成设计。整个系统通过Avalon总线由Nios II软核处理器控制。全文重点阐述了系统的整体设计流程，并对方案中的设计理念和关键部分进行了详细说明。
     
  • 基于FPGA的AD/DA采集系统（含源代码附件）
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    本项目设计并实现了一种基于FPGA的高精度AD/DA采集系统，并提供了详细的源代码。该系统适用于多种信号处理场景，具有高效、灵活的特点。 项目背景1.1 AD转换 AD转换即模数转换技术，其核心在于将模拟信号转化为数字信号。常见的类型包括积分型、逐次逼近型、并行比较/串并行型、Σ-Δ调制型以及电容阵列逐次比较和压频变换等。 A/D转换器通过特定电路实现从模拟量向数字量的转变，而输入到A/D转换器中的信号通常需要先由传感器将各种物理量（如电压、电流或压力、温度）转化为电信号。AD转换的主要技术指标包括： 1. **分辨率**：指数字输出变化一个最小单位时对应的模拟信号的变化值，一般定义为满刻度与2的n次方之比。 2. **转换速率**：完成一次完整A/D转换所需的时间倒数。例如积分型AD属于低速（毫秒级），逐次逼近式是中速（微秒级），全并行/串并行则达到高速（纳秒级）。同时，采样时间是指两次连续转换之间间隔的时长。 3. **量化误差**：这是由于A/D转换器有限分辨率引起的最大可能偏差。通常为1LSB或0.5LSB。 4. **偏移误差**：当输入信号为零但输出不为零的情况下，可以通过外部电位调节来最小化该值。 5. **满量程误差(Full Scale Error)**：在达到A/D转换器的最大输入范围内时实际和理想之间的偏差。 6. **线性度(Linearity)**：指从模拟到数字的实际转移特性和理论直线的最大偏离，不包括上述提到的偏移、量化及满量程误差。 此外还有绝对精度(Absolute Accuracy) ，相对精度(Relative Accuracy)，微分非线性(Differential Nonlinearity, DNL)，单调性(Monotonicity), 无错码(No Missing Codes), 总谐波失真(Total Harmonic Distortion, THD)等指标。
     
  • 基于NIOS II的FPGA电子钟设计
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    本项目基于NIOS II软核处理器，在FPGA平台上设计实现了一款功能丰富的电子钟，集成了时钟、日历及闹钟等功能。 使用Verilog语言编写数码管的驱动程序，并利用SOPC技术进行硬件设计。在软件部分采用NiOS II系统实现相关功能。 1. 通过Qsys生成的定时器timer_1ms来完成计时任务。 2. 利用8个独立的数码管显示当前时间。 3. 设有三个按钮，分别用于调整时间和闹钟设定：按键一负责切换模式（包括正常时间显示、小时调节、分钟调节和秒数调整等四种状态）；按键二在非默认模式下增加指定的时间数值，但不会超出上限值；按键三则是在相同条件下减少该数字，并确保不低于零。 4. 引入闪烁标志功能，用于指示当前正在被修改的具体时间位。 5. 当任一按钮被按下时，相应的LED灯会被点亮作为反馈提示。 6. 通过蜂鸣器实现闹钟提醒功能，在达到预设的闹铃时刻会触发流水灯效果进行额外的通知。
     
  • STM32F4 AD波形采集并通过DA连接示波器
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    本项目介绍如何使用STM32F4微控制器进行AD波形数据采集，并通过DA转换模块将信号输出至示波器显示，实现信号处理与分析。 使用STM32F407进行AD采集波形，并通过DA还原后连接示波器显示，已亲测可行。
     
  • 基于FPGA的高速ADC采集设计.pdf
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    本论文探讨了基于FPGA技术实现高速ADC数据采集的设计方案，详细分析了硬件架构与系统性能优化策略。 本段落档《基于FPGA的高速AD采集设计.pdf》主要探讨了如何利用现场可编程门阵列（FPGA）技术实现高效的数据采集系统。文中详细介绍了硬件配置、软件开发流程以及性能测试等关键环节，为从事相关领域研究和应用的技术人员提供了有价值的参考信息和技术指导。
     
  • 基于ARM和FPGA的高速数据采集卡设计与实现
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    本项目针对高性能计算需求，设计并实现了基于ARM+FPGA架构的数据采集卡。该系统结合了ARM处理器的高效管理能力和FPGA的灵活硬件配置优势，能够快速、准确地处理大量实时数据，适用于科研和工业领域的高速信号采集与分析任务。 基于ARM和FPGA的高速数据采集卡的设计与实现，在硬件基础上完成了数据采集卡的设计。
     
  • 基于Nios II的UHF RFID读写器设计与实现
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    本项目旨在设计并实现一款基于Nios II软核处理器的超高频RFID读写器，通过优化硬件资源和软件算法提高系统的识别效率及稳定性。 ### 基于Nios II的UHF RFID读写器设计与实现 #### 1. 引言 随着大规模集成电路、网络通信及信息安全技术的发展，射频识别（RFID）技术已步入商业化应用阶段。由于具备高速移动物体识别、多目标同时识别和非接触式数据采集等特性，RFID技术展现出巨大的发展潜力和广阔的应用前景。作为RFID系统的关键组成部分之一，阅读器的性能直接影响着整个系统的效率与可靠性。因此，在我国研究并开发高性能超高频（UHF）RFID读写器对提升技术水平具有重要意义。 本设计采用了可编程片上系统(SOPC)架构，并在Altera公司的EP2C35F672 FPGA芯片中嵌入了Nios II软核处理器，以实现基带信号的数据处理功能。这种集成方式不仅保持软件灵活性，还能充分利用硬件的高性能优势。 #### 2. 硬件系统的设计与实现 ##### 2.1 系统架构概述 本设计选用Altera EP2C35F672系列FPGA芯片作为硬件平台，并在其中嵌入Nios II软核处理器来处理UHF RFID读写器的基带信号数据。主要功能模块包括编码、解码、调制与解调等。 ##### 2.2 功能模块划分 根据软件和硬件协同设计的原则，不同的功能模块依据其实现复杂度及性能需求分别在Nios II系统或FPGA上实现： - 对于实时性和计算性能要求较高的**编码、解码、调制、解调与基带成形等功能**，我们选择将其放在FPGA中进行。 - 需要一定实时性支持但更多涉及逻辑处理的模块如**CRC检测、功率控制及协议数据处理等，则在Nios II系统上实现。** ##### 2.3 关键技术实现 - **脉冲间隔编码（PIE）模块**：根据EPCglobal Class l Gen2标准，我们使用Verilog HDL语言编写了该模块的代码，其功能是将输入数据转换为符合规定的脉冲间隔格式。 - **双相空号解码(FM0)模块**：同样依据上述标准，利用Verilog HDL实现了FM0解码器。此模块用于对接收到的数据进行解析并提取原始信息。 #### 3. 软件系统的设计与实现 为了方便开发者使用硬件功能，我们用C语言编写了驱动程序以封装这些硬件组件为Nios II系统的标准接口。这种方法简化了开发流程，并提高了效率和灵活性。 #### 4. 结论 基于Nios II的UHF RFID读写器设计展示了在FPGA平台上实现复杂RFID系统的能力，并通过软硬件协同优化性能与成本的关系。此外，将硬件模块封装为易于使用的软件组件极大地促进了应用程序的开发工作，提供了一个高效且灵活的设计方案。这一成果不仅推动了我国在该领域的技术进步，也为其他类似应用提供了有益参考和借鉴。
     
  • FPGA高速AD采样
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    FPGA高速AD采样技术专注于利用现场可编程门阵列实现对模拟信号进行快速、精确数字化处理的方法和应用，广泛应用于雷达系统、通信设备及高性能计算等领域。 在雷达设计中，基于FPGA的高速AD采样对于接收信号的处理至关重要。模数转换的速度与准确性直接影响后续FFT运算的结果，并最终决定雷达测量精度。本段落介绍了一种利用ADS7890芯片实现快速14位串行AD转换的方法，并结合了FPGA的应用。硬件设计主要包括ADS7890的基本外围电路以及它和EP2C35F672C FPGA之间的控制连接，软件部分则使用Quartus II 8.0进行编程开发。