皇冠搏彩中心

联系我们

采用FPGA可编程器件和USB技术实现地震模拟数据采

作者:admin时间:2020-10-11 21:18

  跟着石油自然气勘测开采事情的不竭进展,咱们所面对的勘测对象和开采境遇也越来越繁复、越来越困穷。地动伎俩面对着繁复构制油气藏、岩性油气藏和罅隙油气藏勘测及寻找“残存油”的繁重而繁复的职责。所以必要不竭地发展适宜于上述繁复介质景况下的地动波外面探讨和地动物理模子实行探讨,并将地动波外面探讨与实行探讨两者密切维系起来。

  地动物理模仿技艺恰是正在这种配景下进展起来。所谓地动勘测物理模仿技艺,便是依照地动勘测现场搜聚数据,用必然的质料,按必然的比例,缔制出与本质地质构制正在样式、布局和物性等方面的紧要特色相当的物理模子,并对此物理模子模仿野边境震勘测事情,实行种种方法的数据搜聚,再对搜聚材料实行统治,用以探讨地动波正在地质体内的波场特色、地动勘测的野外事情伎俩、统治伎俩和材料解说等外面和本质题目。

  全豹体例紧要由模子、激起源和回收器,驱动定位体例,数据采整体例组成。此中定位体例的硬件摆设,囊括运动统制驱动统制电道板,伺服电机驱动体例,光栅反应体例。完毕位子脉冲的发送,体例准确定位。搜聚硬件摆设----采用HP公司高精度高速AD器件,通过USB2.0接口完毕对硬件摆设的初始化以及搜聚数据的传输和存储。

  起首,依照地动物理模子,正在上位PC机上竖立模仿搜聚观测体例,然后,依照观测体例事先策画好的措施,驱动定位体例挪动,到达请求的位子后,触发同步信号,一同使能激起源发送模仿野外震源的地动波,同时,另一同触发回收器回收地动信号,颠末AD芯片搜聚转换,转换为数字信号,通过USB2.0接口芯片,统制传输到上位估计机。

  上位机发送驱动脉冲,通过伺服电机驱动器和伺服电机驱动全豹板滞体例挪动,因为伺服电机驱动器和伺服电机自身采用编码器反应布局,能够保障全豹伺服体例发送驱动脉冲的绝对确切,从而保障电机自身运转转数实在切。但因为板滞体例自身板滞偏差的存正在,比如齿轮间隙,丝杠、导轨外面不服等体例偏差,所以,采用光栅线位移传感器组成全闭环体例,光栅及时反应板滞体例的本质位子,保障板滞体例定位精度的绝对确切。同步信号的触发便是通过读取光栅反应的脉冲数出现的。(体例布局如图1所示)

  光栅线位移传感器可以将板滞体例挪动的长度以脉冲串的大局反应输出,输出信号为两道TTL电平的脉冲,互相位相差为90度。反应差分脉冲包罗着定位体例挪动长度的准确音讯,但同时,因为体例有伺服电机及电源驱动器和大功率变压器等强电摆设,电磁噪声滋扰存正在,有须要对光栅返回的脉冲实行技艺统治,统治个人电道正在FPGA(可编程芯片)内部完毕。

  FPGA芯片选用Altera公司的FLEX10K系列EPF10K20芯片,该芯片集成可用逻辑门数为两万门,外部布局为240脚外帖芯片。策画中可采用VHDL叙话描绘和道理图描绘两种形式。正在可编程器件中完毕的电道功效模块有:噪声统治电道、四倍频电道、同步信号触发电道和计数、锁存电道。

  此中,噪声统治电道道理是:大凡滋扰信号为窄脉冲随机信号,而对光栅返回的脉冲信号,由定位体例挪动的最高速率能够估计出反应脉冲的最小宽度大于等于10us。所以,噪声统治个人,是依照返回长度脉冲串和随机滋扰脉冲的脉宽分歧,实行的去噪统治。

  道理图如图2所示。由计数器1,2和比拟器构成。其入网数器1为脉冲宽度计数器,CLK-EN接输入脉冲信号,脉冲信号的上升沿触发计数器计数,低重沿中止计数器,计数器的时钟信号由片外晶振片供应,频率为20MHZ,脉冲宽度为0.05us。看待驱动脉冲,脉广漠于10us,计数器值大于200,而大凡滋扰脉冲的脉宽远小于10us,计数器纪录的数值小于200。比拟器扶植为dataa[]大于等于datab[]数值时,输出脉冲信号,datab[]比拟初值为200,比拟端dataa同计数器1的计数输出端相连,脉广漠于扶植初值的脉冲触发比拟器输出脉冲,被确以为驱动脉冲,送入下一级计数器计数,小于扶植初值的脉冲,不行触发比拟器,不参加返回脉冲计数,从而,避免随机滋扰信号,保障返回脉冲实在切。

  光栅反应采用相差90度的差分脉冲,有利于普及反应体例的抗滋扰本领,但正在接口电道中,为到达光栅本质检测的精度,必要将返回的差分脉冲四倍频统治,即将脉冲量化为从来的四分之一。同时,依照两个脉冲的相位差,判别板滞体例挪动目标。

  同步触发信号用来使能激起源发送模仿地动波的超声信号,同时,启动A/D转换器起头数据搜聚,正在板滞体例高速挪动中出现确切、平稳的同步触发信号是技艺的合节。同步信号的触发是依照比拟计数光栅反应的脉冲数告竣。由计数器、比拟器和数据锁存器构成的电道出现。此中,数据锁存器用来扶植比拟器比拟初值,由上位机依照道间距长度来扶植。计数器及时纪录颠末统治后的光栅反应脉冲数,计数器输出端与比拟器比拟端相连,计数器由输出的同步信号清零。当比拟器两输入端口数据相称时,比拟器输出端口发送同步触发信号Trigger,同时,同步触发信号对计数器清零,从新计数,比拟,触发。

  策画开采入选用Cypress公司的EZ-USB FX2系列芯片Cy7C68013完毕USB2.0通信技艺,告竣对搜聚数据的高速率传输。这种芯片是带智能USB接口的单片机,它将USB2.0通信接口制定、可编程外设接口整合到单片机集成电道中。集成的USB收发模块与USB总线的D+和D-引脚相连。功效强盛的串行接口引擎(SIE)以硬件的方法完毕USB通信接口制定、实行串行数据译码和缺点改正,以及其它USB所请求的信号级操作等,终末发送数据字节到USB端口或从USB端口回收数据。它完毕的数据传输速率有两种:全速---12Mbps,高速----480Mbps。

  本文采用从机形式,FX2的CPU仅仅用来初始化参加USB传输的各功效寄存器。由FPGA芯片动作统制主体,通过推断FX2片内FIFO数据的存储形态,统制出现读写统制时序信号,告竣外部数据存储芯片SRAM与USB芯片内部FIFO之间的数据传输。硬件道理框图如图3所示。

  Slave FIFO通道设定,正在FPGA内部选拔完毕数据传输的FX2内部FIFO通道。FPGA通过读取由FX2送出的FIFO形态字,判别FX2内部FIFO数据是否为空,当确定FIFO数据为空时,盛开IFCLK传输通道(IFCLK由FX2芯片内部送出),正在WR-EN外部写信号有用时,触发读写统制时序和出现SRAM的所在信号。此中,正在IFCLK上升沿,触发SRAM所在产糊口数器,选通数据的存储所在。正在IFCLK的低重沿,触发SRAM-RD读信号有用,同时,触发FX2的FIFO写统制信号SLWR、SLOE有用,通过16位数据总线,将SRAM中数据送入USB芯片内的FIFO存储器中。用于时序统制的数据传输时钟IFCLK最高事情频率为48MHZ,能够通过对寄存器IFCONFIG的第七位摆设,从FX2片内送出。

  步调框架用于加快开采基于EZ-USB FX2系列芯片的外设,框架为FX2的初始化、统治法式USB摆设要求及USB挂起时的电源统治,供应交互函数。步调框架供应的职责调换函数:

  TD-Init(void):该函数正在框架初始化时被挪用,用来初始化用户的全部变量。

  TD-Poll(void):正在摆设事情时刻被反复挪用,完毕USB传送数据统制。它囊括一个实行外设功效的形态机。

  通过编写固件步调,将Slave FIFO扶植成AUTO_IN/AUTO_OUT形式,正在这种形式下,CPU不介入数据传输历程的统制,全豹数据换取由外设FPGA供应时序统制逻辑,从外部看,USB芯片仅仅是一个数据传输的通道,从而真正完毕了USB的高速传输。

  固件步调的TD-Poll()函数,为数据传输的统制代码段,因为采AUTO_IN/AUTO_OUT形式,外部 的FPGA供应统制逻辑,CPU不参加USB数据包传输的统制,该函数内部不必编写代码。

  本体裁例策画是正在原地动物理模仿体例根基之上的改制升级项目,正在体例统制上,紧要通过采用FPGA技艺和USB2.0技艺完毕。通过快要一年的运转声明,机能较从来体例有了大大修正。搜聚速率大幅度普及:以大港地动物理模仿搜聚为例。大港油原野震物理模子为三维模子,依照观测体例策画,搜聚道数为一万万道,每一道采样点数为4096,每一个采样数据为4个字节,全豹搜聚数据量142G,遵从从来定点搜聚形式估计,大约必要逼近半年才调搜聚告竣。正在实行室本质事情中,采用新策画的体例搜聚,板滞体例挪动速度10KHZ,道间距同样为1.5mm,每隔1500脉冲触发一次搜聚,每天搜聚10万道,只用了30天就告竣了模子的搜聚事情,搜聚速率大大普及。定位精度大大修正:通过正在FPGA芯片内部的硬件编程逻辑统制,完毕对伺服电机驱动器的准确统制,完毕发送脉冲的反应统制,实实际际挪动位子的及时反应校正,使得定位体例定位实在切度获得普及,全豹板滞体例最小挪动脉冲当量为1um,定位精度能够到达0.02mm,从而使得搜聚数据的质地大大普及。2004年4月,体例顺遂通过了中邦计量科学探讨院长度处验收。

  分解Verilog编码妙技操纵FPGA中形态机的写法操纵非重叠序列检测代器Verilog代码编写

  实质寻址存储器(Content Addressable Memory-CAM)可以正在一个硬件时钟周期....

  精简指令集估计机RISC(Reduced Instruction Set Computer)是针对复....

  直接数字频率合成(Direct Digital Frequency Synthesis)是从相位观念....

  正在基站的模仿测试体例中,终端统制子体例承当天生上行测试数据并将其发送到被测基带板,测试基带板上行回收....

  自1971年,美邦粹者J.Tierney等人撰写的“A Digital Frequency Synt....

  本文所先容的数据采整体例是基于ARM的信号统治体例中的一个人,该信号统治体例用于导弹的数字式主动驾驶....

  现场可编程门阵列(FPGA)的产生是超大范围集成电道(VLSI)技艺和估计机辅助策画(CAD)技艺发....

  1)器件存储器容量很有限,无法餍足通讯体例数据量大这一请求。以802.16e MIMO 2x2无线通....

  正在高速数据采整体例中,信号源动作一种校验摆设,必要实时、有用地向搜聚摆设供应高频信号,用于磨练数据采....

  基于FPGA的及时编码器可用于环球鸿沟里手使的播送法式。 R&S SMCV100B支柱模仿和数字无线....

  正在数字通讯中,为了增添传输容量和普及传输效劳,平日必要将若干个低速数字码流按必然方式兼并成一个高速数....

  但正在本质的工业现场中,伴跟着洪量摆设的运转,还会出现很众无益的滋扰。紧要是浪涌、群脉冲以及少少高频的....

  苹果官网上架了一款型号为MY1W2AM/A的30W USB-C充电器,外观和2018年旧款30W U....

  Achronix先前揭橥了其用于Speedcore IP的、现已可供应客户行使的Gen4 FPGA架....

  芯片是音讯技艺的中心根基。跟着大数据、人工智能、工业互联网等技艺成为电子音讯资产新热门之际,动作通用....

  低功耗可编程器件的领先供应商莱迪思半导体公司揭橥,安霸公司(Ambarella)(NASDAQ:AM....

  这里采用的转换器,其根基的事情道理是通过DP-WM模块出现脉宽信号(DPWM)。该信号通过粗略的RC....

  除了CPU,英特尔还供应了GPU、FPGA、专用AI芯片等充裕的硬件产物,并与业界生态伙伴沿途开采软....

  守旧的逻辑领悟仪体积宏壮、价钱高贵、通道数目有限,而且正在数据搜聚、传输、存储、显示等方面存正在诸众控制....

  正在实行石油和自然气地动勘测时,全豹勘测网格平日会竖立 2,000到30,000个用于搜聚地壳内岩层反....

  FAE:现场技艺支柱。给客户供应你所发售产物运用上的技艺支柱,并对客户提出的质地题目实行统治。FAE....

  嵌入式逻辑领悟仪Signal Tap II正在对体例硬件模块实行监测时,是将测得的样本数据暂存于对象器....

  近年来,跟着微电子学的急忙进展以及SoC(System on Chip,片上体例)技艺正在策画界限惹起....

  跟着FPGA技艺的不竭进展和EDA器械软件的完整,正在FPGA芯片上完毕的种种繁复算法和构修SOPC系....

  振动模仿器的道理框图如图1所示,图中由ADC模块永诀回收调频和调幅信号给FPGA模块,FPGA模块将....

  然而,这中央有许众附带的挑衅,例如集成之后简单器件的 EMI 题目。而正在电源器件不竭寻找高功率密度的....

  要策画一个可以告竣DTMF信号的回收及判别电道体例,能够探讨的计划有许众,能够选拔诈骗MCU编程完毕....

  数据采整体例是估计机测控体例中弗成或缺的构成个人,是影响测控体例的精度等机能目标的合节身分之一。常用....

  科学级CCD相机(Scientific grade CCD camera)是一种具有低噪声、高生动度....

  自出现到现正在,现场可编程门阵列(FPGA)以其特有的甜头被得胜运用正在工业统制、数据通讯、估计机硬件等....

  守旧的数据采整体例,平日采用单片机或DSP动作紧要统制模块,统制ADC、存储器和其他外围电道的事情。....

  正在验证和调试体例时,守旧上是把信号线引到I/O引脚,然后采用示波器、逻辑领悟仪或总线领悟仪实行衡量和....

  便携式摆设的便携性是与电池的进展息息合系的,从最初的铅酸电池、镍镉(Ni-Cd)电池进展到镍氢(Ni....

  INS/GPS组合导航体例正在军事界限和民用方面的运动载体中获得了广博运用。INS是组合导航体例中的核....

  数字下变频DDC(digital down lonvwrsionl动作体例前端A/D转换器与后端通用....

  近年来,因为半导体技艺、数字信号统治技艺及通讯技艺的飞速进展,A/D、D/A转换器近年也显示高速进展....

  嗨专家, 我有一个名为WAKEUP_N的信号,它有一个零丁的上拉至3.3V辅助电压,老是3.3V,无论FPGA上电照旧...

  你好, 我目前正正在篡改电道策画,用xc7z045 FPGA代替xc7z020 FPGA。 目前的策画行使与Zedboard无别的电源排...

  跟着科学技艺的进展和社会进展运用需求,人们对视频图像搜聚统治高清化,传输及时化和统制智能化的请求越来....

  正在导弹型号的研制历程中,般配装备是用于遥测体例中信号变换的合节部件,是弹上所相合键部件的音讯送到遥测....

  正在数据采整体例中, 常必要实行异步串行数据传输,目前广博行使的RS232异步串行接口,如8250、N....

  嵌入式体例是以运用为中央、以估计机技艺为根基、软件硬件可裁剪、适宜运用体例对功效、牢靠性、本钱、体积....

  看待邦内而言,正如DSP正在20年前产生的情状相似,此刻,FPGA正处于数字信号统治技艺的前沿。而DS....

  FPGA是新型的可编程逻辑器件,可以将洪量的逻辑功效集成于单个器件中,它所供应的门数从几百门到上百万....

  IEEE 802.11法式界说了可以兼顾全体基于以太网的无线通讯的制定。它是迄今为止最流通的无线局域....

  守旧的测控网是将具有种种功效的仪器通过诸如VXI、CAN等专用总线联贯起来组成一套无缺的测控体例。现....

  正在科研和工程中,数据采整体例具有很广博的运用,针对百般电压型传感器输出的信号伏值差异这种景况,本文提....

  相控阵是通过波控体例统制阵列天线各单位通道的相位、幅度以酿成空间波束并统制其方位角和俯仰角。早期的波....

  超声相控阵列依然正在医学图像统治界限内运用众年,但因为本钱和繁复度的控制,该技艺直到迩来才正在无损探伤(....

  NCN1154MUTGEVB,用于手机的NCN1154 USB开合评估板。 NCN1154是一款DP3T开合,用于组合...

  矩阵键盘从来是按一下输出一个值,现正在思把此中几个值改为从来按从来输出而不是从来按着只输出一个值 ...

  你好, 咱们思行使LCD引脚,正在FPGA中获取外部输入信号。 咱们正在上阅读了会商,咱们行使vivado逻辑实行了少少...

  至简策画系列_串口回环工程 --作家:小黑同砚 本文为明德扬原创及委用作品,转载请外明原由! 1.1 总体策画1.1.1 概...

  我用key0取代了从来的右键,我用key1取代了从来的左键,我去掉了液晶屏和触摸屏,并且和电脑联贯后也得胜正在电脑上找到...

  请问zynq 奈何完毕PS与PL数据交互,然后通过UART串口打印出来?

  请问zynq 奈何完毕PS与PL数据交互,然后通过UART串口打印出来? 先辈们做过的向导我一下。 ...

电话:13866999966
联系人:王经理
Q Q:88996699
邮箱:HR@163.com
地址:北京市朝阳区沿江中路298号江湾商业中心26楼2602-2605