在當(dāng)今數(shù)字化、智能化高速發(fā)展的時代，數(shù)據(jù)已成為推動各行業(yè)進步的核心驅(qū)動力。無論是工業(yè)生產(chǎn)的自動化升級、科學(xué)研究的深度探索，還是通信領(lǐng)域的高速傳輸，都離不開高效、精準(zhǔn)的信號采集與處理技術(shù)。高速信號采集模塊作為信號采集與處理的核心，已成為推動各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級的關(guān)鍵組件。它憑借強大的信號采集、處理和傳輸能力，為復(fù)雜多變的應(yīng)用場景提供精準(zhǔn)、高效且穩(wěn)定的信號采集支持，滿足對數(shù)據(jù)采集與處理的實際需求，加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐。這極大提高了5G、具身智能、工業(yè)控制、航空航天等行業(yè)對信號數(shù)據(jù)采集的高速度、高精度與處理能力的效率和質(zhì)量。

本文介紹的中科億海微FPGA高速信號采集解決方案應(yīng)用于信號采集與處理領(lǐng)域，用于信號的數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸。該方案主要由外信號交互單元和核心處理單元組成。

圖 FPGA高速信號采集解決方案系統(tǒng)框圖

對外信號交互單元主要由電源管理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、通信控制模塊等組成，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、對外通信擴展功能；核心處理單元主要由主FPGA模塊、調(diào)式模塊、Flash存儲模塊、DDR模塊、輔助FPGA模塊等組成，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理、存儲功能。對外信號交互單元和核心處理單元之間通過高速板對板連接器傳輸信號數(shù)據(jù)和指令信息。

【方案特點】

●支持多種模擬信號輸入范圍及頻率范圍；

●支持寬幅值及頻率范圍的信號輸出；

●具備多路同步采集，支持FPGA控制觸發(fā)，采樣率靈活可調(diào)；

●支持多種采集模式，滿足不同應(yīng)用場景需求；

●支持采集數(shù)據(jù)可實時傳輸，可靈活配置多種數(shù)據(jù)輸出方式；

●支持多種常見波形輸出，具備優(yōu)異的波形性能；

●支持RS422接口數(shù)據(jù)信息通信交互；

●提供多路數(shù)據(jù)輸入輸出通用接口，滿足多種應(yīng)用需求；

●支持算法的二次定制化開發(fā)；

●支持USB接口實現(xiàn)U盤或SD卡的固件更新。

【典型應(yīng)用】

●工業(yè)生產(chǎn)：用于實時監(jiān)控生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；

●科學(xué)研究：高速高精度采集，為實驗提供可靠數(shù)據(jù)支撐；

●無線通信：在5G基站等設(shè)施中實現(xiàn)高速信號處理與傳輸；

●航空航天：實時處理傳感器數(shù)據(jù)，確保飛行控制系統(tǒng)和衛(wèi)星通信穩(wěn)定安全；

●醫(yī)療電子：低功耗高性能，助力便攜醫(yī)療設(shè)備長時間穩(wěn)定高效數(shù)據(jù)處理。

關(guān)于中科億海微

中科億海微電子科技（蘇州）有限公司，成立于2017年1月，是“可編程芯片與智能微系統(tǒng)”技術(shù)領(lǐng)域的國家專精特新“小巨人”企業(yè)、國家高新技術(shù)企業(yè)、蘇州市姑蘇領(lǐng)軍企業(yè)和江蘇省潛在獨角獸企業(yè)。公司以“可編程邏輯IP核與EDA工具”為技術(shù)特色，以FPGA、自適應(yīng)SoC、可重構(gòu)計算系統(tǒng)等產(chǎn)品設(shè)計與服務(wù)為主營業(yè)務(wù)。

公司堅持全正向設(shè)計技術(shù)路線，自主研制具有高可靠性的嵌入式可編程電路IP核、可編程邏輯芯片、EDA軟件與可重構(gòu)系統(tǒng)，提供具有高性能和自適應(yīng)計算的行業(yè)解決方案和集成電路設(shè)計服務(wù)，滿足智能制造、現(xiàn)代通信、能源電力、軌道交通、汽車電子、廣電傳媒、地質(zhì)勘探、金融科技、電子政務(wù)、醫(yī)療器械、測試測量等業(yè)務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用需要。