多通道高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

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1、—．：這吉ｒｖ；４擊如成＊葦ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮｆＣＳＣＩＥＮＣｉＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯ凸ＹＯＦＣＭＩＮＡ碩±學(xué)位論文ＩＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ齡’－＇磚陽鱗－季．．．酔伊．．…Ｉ論文題目多通道高速數(shù)據(jù)鑄發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)－堂彌專抓信湖訓(xùn)Ｉ學(xué)號２０１３２１０１０２２９．化者娃名任敏＿指導(dǎo)教師楊遠(yuǎn)望副教授—Ｉ獨(dú)劍性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下

2、進(jìn)巧的研巧工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，陳了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝的地方夕ｈ論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)衷或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研巧所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示謝意。作者簽名：ＡｉＵ日期：成年ｆｉ月日＞論文使用授權(quán)本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本

3、人授權(quán)電子科技大學(xué)可［＾將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢崇，可＾＾＾采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密者的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）Ａ作簽名：如導(dǎo)師簽名：■＾＾＼日期：年ｉ月日分類號密級注1UDC學(xué)位論文多通道高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)（題名和副題名）任敏（作者姓名）指導(dǎo)教師楊遠(yuǎn)望副教授電子科技大學(xué)成都（姓名、職稱、單位名稱）申請學(xué)位級別碩士學(xué)科專業(yè)信息與通信工程提交論文日期2016-3-25論文答辯日期2016-5-1

4、2學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)2016年6月答辯委員會主席評閱人注1：注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類號。Designandimplementationofmulti-channelhighspeeddatatransmissionsystemAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:InformationandCommunicationEngineeringAuthor:RenMinSu

5、pervisor:Prof.YangYuanwangSchool:SchoolofCommunication&InformationEngineering摘要近年來，信息采集存儲技術(shù)已經(jīng)廣泛用于軍事和民用領(lǐng)域。而隨著科技的發(fā)展和時代的進(jìn)步，這些領(lǐng)域?qū)Σ杉鎯ο到y(tǒng)的要求越來越高，使得信息采集特別是高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)仍是電子信息技術(shù)領(lǐng)域里研究的重點(diǎn)。在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)里，不僅需要高性能的模數(shù)轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，同時也需要穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸、存儲和處理，若不將高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣數(shù)據(jù)存儲下來進(jìn)行研究，數(shù)

6、據(jù)采集也就失去了意義。本文設(shè)計與實現(xiàn)的多通道高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)正是高速數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)的一部分。本文研究的轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)以高速信號采集為背景，以Xilinx公司Virtex-6系列FPGA為主控芯片，以Micron公司容量2GB的DDR3SDRAM為緩存設(shè)備。轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)接收的ADC采集數(shù)據(jù)帶寬高達(dá)32Gbps，轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)配合PCIE總線技術(shù)，能夠在計算機(jī)上實現(xiàn)2GB容量甚至更多數(shù)據(jù)量存儲。在文中首先分析了高速采集技術(shù)的現(xiàn)狀，及相應(yīng)高速數(shù)據(jù)存儲方案，說明了多通道高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)研究的重要性。隨后，本文根據(jù)項目技術(shù)指標(biāo)，

7、設(shè)計了轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的硬件總體方案和邏輯總體方案，同時對涉及的器件設(shè)備進(jìn)行了芯片選型。接著，對轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)中的緩存設(shè)備DDR3SDRAM進(jìn)行了介紹，同時對DDR3SDRAM控制器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，設(shè)計了適合本文研究需求的存儲控制器，對控制器用戶接口信號進(jìn)行了詳細(xì)的說明。緊接著，在FPGA上實現(xiàn)了多通道高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，這包括采用DDR3SDRAM和異步FIFO完成了高速數(shù)據(jù)的無誤緩存，及提升了低速采樣數(shù)據(jù)的存儲容量，同時，對跨時鐘域信號可能出現(xiàn)的亞穩(wěn)態(tài)進(jìn)行了處理。最后，對實現(xiàn)的轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行了板級調(diào)試，將本文設(shè)計的轉(zhuǎn)

8、發(fā)系統(tǒng)放入高速采集項目中，系統(tǒng)正常工作且達(dá)到系統(tǒng)指標(biāo)，證明了轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)設(shè)計的正確性。本文的特色如下：一方面實現(xiàn)了采樣率4Gsps、分辨率8bit采樣數(shù)據(jù)的正確緩存，緩存容量2GB，并配合PCIE模塊，完成了將采樣數(shù)據(jù)存入計算機(jī)的目標(biāo)。另一方面通過多個異步FIFO與DDR3SDRAM存儲器，提高了低速采樣數(shù)據(jù)的存儲容量。關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集，DDR3SDRAM，多通道，高速存儲，F(xiàn)PGAIABSTRACTInrecentyears,i