基于CPCIe的重型采煤机状态监测信号采集板卡设计

针对重型采煤机在线状态监测对信号采集的需求,提出了一种基于CPCIe架构的高速多通道信号采集板卡的设计方案。方案中使用了Xilinx公司Virtex-6系列的FPGA为主控制器,以TI公司推出的高性能双通道ADC、DAC芯片为信号采集回放单元,结合多片大容量的DDR3 SDRAM作为高速缓存单元,采用FPGA内部集成的PCIe硬核解决方案来构建CPCIe总线接口单元。对信号采集板卡的软硬件设计进行详细的介绍,并进行了仿真测试。实验验证,板卡最高可以在100MHz采样频率下同时对4路模拟量信号进行采集和传输,PCIe接口数据上传速率不低于800 MB/s;该板卡具有易于升级、灵活性强、应用广泛的特点。

基于CPCIE的并行光电跟踪控制系统

光电跟踪系统作为外场中重要的目标观测与实时定位设备,有着不可忽视的作用。然而,随着目标机动性能的增加,对目标的实时响应就成了制约跟踪系统性能的关键。因此,采用更高性能的处理器和并行处理等手段来提高系统带宽、获得更好的实时性不失为一种好的方法。文章以PCIE总线为架构,以FPGA为协处理器实现数据的共享和分流,用两片DSP作为主要运算单元,搭建一个双路并行伺服控制系统,分别用来控制光电跟踪系统垂直轴和水平轴的两台伺服电机,替代以往的PCI总线架构和单片DSP同时控制垂直轴和水平轴电机的控制系统。采用上述结构不但大大提升了系统总线带宽,提高系统响应,还能克服单片DSP资源不足问题,更好地协调垂直轴和水平轴之间的相互配合。

基于Nandflash阵列的高速存储技术

介绍了传统高速存储的实现方式,分析了用Nandflash实现海量存储的优点,实现了基于Nandflash阵列的实时高速存储模块。存储模块采用光纤FC作为数据输入端,在FPGA控制下实时存储到Nandflash阵列中,并将存储的数据通过CPCIE总线下传给其他模块作实时或事后分析、判读、处理、回放。实验结果表明,基于Nandflash的存储阵列,存储速度可达到900MB/s以上,满足高分辨率高帧频CCD相机及SAR成像存储需求。