论基于可重用技术的介质损耗数据采集系统设计.docx

摘要可重用设计方法是以IP复用和IP设计为基础的一种有效的设计方法与先进的设计理念，它将传统的停留在板级设计层面的嵌入式系统硬件设计提升到基于可编程逻辑芯片上的系统级设计。可重用设计方法的引入大大缩短了基于可编程逻辑器件的嵌入式系统设计周期，更为科研院所将独创的算法模型迅速转化为IP核，加以推广应用和知识产权保护提供一个良好的途径，成为设计系统原型的首选方式。本文将可重用设计方法成功地应用到实际科研项目——基于FPGA及IP软核的介质损耗数据采集系统。分析了可重用设计方法在嵌入式系统设计中的重要作用，介绍了电容型设备介质损耗检测原理，深入分析了影响在线检测的因素，并确定了数据采集系统设计方案。在方案设计的基础上，从系统级设计和功能模块级设计的角度详细介绍了构成系统的外围电路设计，FPGA内部逻辑的定制，以及基于NiosⅡ处理器的软件设计，并对系统硬件的抗干扰设计进行了简要叙述，最终设计并实现了基于FPGA及IP软核的介质损耗数据采集系统。关键词：可重用设计FPGAIP软核介质损耗数据采集AbstractReusemethodologyisanefficiencymethodandadvancedideaofchipdesign,whichisbasedonreusinganddesignofIPcore.Itchangesthefocusofsystemdesignfromtheboard-levelofembeddedsystemhardwaredesigntothechip-levelofprogrammablelogicdevicebaseddesign.Theuseofreusemethodologydoesnotonlydecreasethecycleofdesigningtheembeddedsystembasedonprogrammablelogicdevice,butalsoisashortcuttotransferaalgorithmtoanIPcoretobeprotectedbetterandabletobeusedinlotsoffieldsforacademyorresearchinstitute.Thisthesismakesuseofreusemethodologytoresearchproject——DielectriclossdatacollectingsystembasedonFPGAandIPcore.Theimportanceofthereusemethodologytothedesignofembeddedsystemisanalyzedfirst,theprincipleoftheelectriccapacityequipmentdielectriclossexaminationsurveyisintroducedthen,andthefactorwhichaffectedtheon-linemonitoristhoroughlyanalyzed,thenthedesignschemeofthedatacollectingsystemisconfirmed.Onthebasisoftheschemedesign,theperipheryhardwaredesigning,thelogiccustomizationofFPGAandthesoftwaredesigningbasedonNiosⅡwasintroducedfromboththesystemdesignandthefunctionmoduledesignaspects.Thentheanti-jammingprincipleofhardwaredesignwasalsosimplydescribedinthethesis.ThedielectriclossdatacollectingsystembasedonFPGAandIPcorewasdesignedandrealizedonthebasisofaboveresearchtriumphantly.Keywords:Reusemethodology