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课程设计 数据采集器设计，共25页，5037字
第一章 绪论
随着科学技术和国民经济的发展，电能需求量日益增加，对电能质量的要求也越来越高。这对电能质量的监测提出了挑战。电能质量的监测往往需要多通道数据采集，但因其覆盖面积大，周期性强，采集数据量大，因此对数据采集系统的采集、传输速度和精度提出了较高的要求。常用的数据采集方案往往采用单片机或数字信号处理器(DSP)作为控制器。以控制模数转换器(ADC)、存储器和其他外围电路的工作。但因单片机自身指令周期及处理速度的影响，很难达到多通道高速数据采集系统的要求，虽然DSP可以实现较高速的数据采集，但在提高其速度的同时，也增加了系统成本。现场可编程门阵列(FPGA)以其时钟频率高，内部延时小，速度快，效率高，组成形式灵活等特点在高速数据采集方面有着单片机和DSP无法比拟的优势。
数据采集和控制系统是对生产过程或科学实验中各种物理量进行实时采集、测试和反馈控制的闭环控制，它在工业控制、军事电子设备、医学监护等许多领域发挥着重要作用。其中，数据采集部分尤为重要，而传统的数据采集系统，通常采用单片机或DSP作为控制器，用以控制ADC、存储器和其他外围电路的工作，使得采集速度和效率降低。近年来，微电子技术，如：大规模集成电路和超大规模集成电路技术的发展，为数据采集系统的发展提供了良好的物质基础。从而使器件向模块化和单片化发展，使所用软件均向实时高级语言和软件模块化发展，接口向标准化发展。由于FPGA时钟频率高，内部延时小，全部控制逻辑均由硬件完成，速度快，效率高，同时它有非常强大的硬件描述语言和仿真工具，方便检验结果的正确性。基于以上考虑，在设计中采用FPGA作为控制处理器。而VGA接口的设计，更突出了该模块的兼容性，更易于采集数据的直观表现。
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