基于FPGA的蓝牙数据采集系统.doc

基于FPGA的蓝牙数据采集系统 摘 要 基于FPGA的蓝牙数据采集系统由下位机和上位机两部分组成。其中下位机主要由前端传感器、信号调理电路、ADC模数转换电路、FPGA处理模块以及蓝牙模块组成，主要完成前端数据的采集、转换、处理等功能，并将处理后的数据传输给上位机；上位机主要由USB蓝牙适配器和PC机组成，完成数据的显示、监控、存储等功能，并向下位机发送命令。该系统主要实现现场数据高精度、高速度实时采集，利用蓝牙的无线传输特性实现数据的无线传输。本系统中FPGA控制处理是系统的核心部分，通过动作指令控制前端调理模块进行数据采集，同时将采集到的数据经FPGA处理，由蓝牙模块将数据传输给上位机，由上位机完成后续的相应处理工作。 关键词：FPGA，蓝牙，数据采集，温度 BLUETOOTH DATA ACQUISITION SYSTEM BASED ON FPGA ABSTRACT Bluetooth data acquisition system based on FPGA is consists of two parts that are lower place machine and PC. Among them lower place machine is mainly made up of several parts ,for example ,front-end sensor, signal regulate circuit, ADC frequency field circuit, FPGA processing modules and the Bluetooth module. The mainly function are completing front-end data collection , conversion and processing and transfer the data after processed to PC.PC is mainly made up of USB Bluetooth adapter and PC completing data display ,monitoring ,storage and other functions. PC send commands to lower place machine. This system mainly realize high precision, high velocity field data real-time data acquisition, USES Bluetooth wireless transmission characteristics of the wireless transmission of data realization. FPGA is the center of this system and through sending commands to control front-end regulate module collecting data. At the same time the collected data by FPGA processing will be transferred to PC with Bluetooth module. The PC will complete the corresponding processing work. KEY WORDS: FPGA，，， 目　录 前　言 1 第1章 绪论 2 1.1 课题的研究 2 1.1.1 课题的提出 2 1.1.2 研究的可行性 2 1.1.3 数据采集系统方面的发展前景 3 第2章 采集系统的硬件设计 5 2.1 系统的整体设计方案 5 2.2 系统的整体结构 5 2.3 系统的整体功能设计图及仿真图 6 第3章 温度传感器模块 8 3.1 温度传感器型号 8 3.2 温度传感器的选型 10 第4章 A/D转换器 11 4.1 A/D转换器的选择 11 4.1.1 A/D转换器的分类及其特点 11 4.1.2 模数转换器的主要参数 13 4.2 ADC0809芯片 13 4.2.1 ADC0809结构图 13 4.2.2 ADC0809的管脚描述 15 4.3 ADC0809模块设计及仿真 16 4.4 FIFO模块设计及仿真 17 第5章 FPGA可编程逻辑器件 19 5.1 FPGA器件信息 19 5.1.1 FPGA简介 19 5.1.2 FPGA的选择 20 5.2 FPGA基本内部构造及功能分析 20 5.2.1 可编程逻辑块阵列 21 5.2.2 可编程输入/输出块 21 5.2.3