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《基于fpga的漏磁檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)new》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文基于FPGA的漏磁檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名:邢燕好申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):測試計(jì)量技術(shù)及儀器指導(dǎo)教師:楊理踐20050228沈m工業(yè)大學(xué)壩卜學(xué)位論文摘要為^『提高現(xiàn)有輸油管道漏磁檢測系統(tǒng)的檢壩4精度以及擴(kuò)展系統(tǒng)的適用范圍,使其適用于天然氣輸送管道的檢測,需要通過減小采樣時間問隔和空間間隔的方法,以獲得更加完備的漏磁場信息。由此產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)會超出現(xiàn)有系統(tǒng)的處理能力,因此必須對現(xiàn)有系統(tǒng)加以改進(jìn)。FPGA(Field-ProgrammableGateArray現(xiàn)場可編程門陣列)是近年來廣泛應(yīng)用的超大規(guī)
2、模、超高速的可編程邏輯器件,出于其具有高集成度(單片集成的系統(tǒng)門數(shù)達(dá)上干萬門)、高速(200MHz以上)、在系統(tǒng)可編程等優(yōu)點(diǎn).為數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了突破性變革,大大推動了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的單片化、自動化,縮短了單片數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周期、提高了設(shè)計(jì)的靈活性和可靠性。在超高速信號處理和實(shí)時測控方面有非常廣泛的應(yīng)用。本文以FPGA作為新型管道漏磁檢測系統(tǒng)的控制核心,對基于FPGA的管道漏磁檢測系統(tǒng)進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì),內(nèi)容包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。硬件設(shè)計(jì)包括多通道A/D數(shù)掘采集電路、FPGA與數(shù)據(jù)存儲的tDE接口電路、FP
3、GA芯片程序配置電路、FPGA與PC串行通訊的RS232接口電路等。軟件設(shè)訓(xùn)包括數(shù)據(jù)采集控制模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)存儲控制模塊,實(shí)現(xiàn)多通道A/D數(shù)據(jù)采集控制、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)的硬盤存儲控制等功能。基于FPGA的多通道A/D數(shù)據(jù)采集控制模塊可以完成150個通道的數(shù)據(jù)采集,采集速度達(dá)到500KHz:數(shù)據(jù)處理模塊正確地實(shí)現(xiàn)了對相鄰組檢測數(shù)掘進(jìn)行差運(yùn)算,并對差運(yùn)算后的數(shù)據(jù)進(jìn)行了霍夫曼編碼,完成檢測數(shù)據(jù)的無損壓縮,壓縮比為5:l,從而緩解了海量數(shù)據(jù)采集與存儲的瓶頸問題:數(shù)據(jù)存儲模塊,采用PIO數(shù)據(jù)傳輸方式,實(shí)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)無丟
4、失存儲到IDE接口硬盤。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)功能的有效性,各部分功能滿足設(shè)計(jì)要求。采用VHDL語言編寫程序源代碼。關(guān)鍵詞:FPGA,IDE接口,霍夫曼編碼,漏磁檢測沈m丁業(yè)人學(xué)壩I:學(xué)位論殳DESIGNoFPIPELlNEⅣ隊(duì)GNETICFLUXLEAKAGEINSPECTIoNSYSTEMWITHFPGAAbstractInordertoenhancethemeaslireprecisionandexpandtheusingareaoftheexistingojIpipelineMFL(Ma母aeticFluxLea
5、kage)detectingsystemtonaturalgaspipelinetesting,detailedinformationoffluxobtainedbydecreasingsamplingtimeandspaceintervalisneeded.Thehugeamountofdataproducedbythiswillexceedtheprocessingability.Soexistingsystemsmustbeimproved.FPGA(Field-ProgrammableGateArray)
6、issuperlarge—scale,ultrafastprogrammablelogicdevicethatuseextensivelyinrecentyears.Becauseithasmerkof}lighintegratedlevel(thesinglechipofsystemgatenumberintegratedreachesuptotenmilliongates),thehi.ghspeed(200MHzandmorethan),programmableinsystemetc,hasbroughtt
7、hebreakthrou.曲changeforthedigitalsystemdesign,greatlydrivingthesinglechipandautomationofthedigitalsystemdesign,hasshortenedsingledigitalsystemdesigncycle,improveddesignflexibilityanddependability.Intheultrafastsignalprogressandinmeasllremadcontrolinrealtimeha
8、sveryextensiveapplication,WeregardFPGAascontrol’scoreofnew-typepipelinemagneticfluxleakagedetectingsystem,researchanddesigncontrol’Scoreofpipelinemagneticfluxleakagedetectingsystembasedon