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基于FPGA与USB的数据采集系统的研究的中期报告
中期报告
一、项目概述
本项目旨在设计一种基于FPGA和USB的数据采集系统。该系统能够采集外部信号，将其经过处理后送至PC机。系统的核心部分是FPGA，而USB接口则用于与PC机连接。系统采用VerilogHDL进行开发。
二、进展情况
1.系统框架设计
首先，我们对系统进行了框架设计。系统主要包括4个部分：FPGA、外部信号输入模块、处理模块和USB接口模块。其中，外部信号输入模块负责将外部信号输入到系统中；而处理模块则对信号进行处理；USB接口模块将数据传递到PC机上，从而实现数据采集功能。
2.系统硬件设计
我们开始进行系统的硬件设计。首先，我们确定了FPGA型号，选择了Xilinx的Spartan-6FPGA。然后，我们设计了外部输入模块和USB模块的电路，这两部分的电路都比较简单。接着，我们设计了系统的处理模块，在该模块中使用了FPGA的逻辑资源实现信号的处理功能。
3.系统软件设计
在软件设计方面，我们使用了VerilogHDL语言。我们将系统划分为多个模块，并分别实现了它们的功能。我们通过仿真、调试等方法确保了每个模块的正确性。同时，我们还使用了XilinxISEDesignSuite进行综合和实现。
4.实现
我们已经实现了系统的大部分功能。外部信号输入模块能够正确地将信号输入到系统中。处理模块可以处理信号，并将结果输出到USB接口模块。USB接口模块已经能够将数据传送到PC机上，并使用了实际应用程序进行测试。
三、存在问题
在实现过程中，我们遇到了一些问题。例如，我们在处理模块中使用了大量的FPGA逻辑资源，导致了资源利用率低的问题。此外，我们发现在处理模块中逻辑过于复杂时，时序约束会变得非常复杂并且难以实现。另外，我们还发现在USB接口模块中，时序问题可能会影响数据传输的速率。
四、下一步计划
我们将在剩余时间内完成系统的调试和测试工作，以解决存在的问题。同时，我们还计划进行一些优化，例如对处理模块的设计进行简化，以提高资源利用率。在测试过程中，我们还会进行一些性能测试，例如测试系统的数据传输速率等指标。在完成测试后，我们会对系统进行进一步优化，并提高系统的可靠性和性能。