王丹琦，吴 毅，甘晓炫

（1.新疆师范大学 物理与电子工程学院，新疆 乌鲁木齐 830054；2.新疆农业大学 科学技术学院，新疆 乌鲁木齐 830091）

数据采集就是通过模数转换器（A/D）将输入的模拟信号转换成数字信号，然后送入单片机中进行处理，而对A/D转换器的启动，数据的读取，数据的传输都是靠MCU（单片机）执行指令来完成的。近年来，随着科学技术的发展，各种型号的模数转换器的性能越来越高，而与密切相连的单片机因其时钟频率较低，很难满足数据采集的实时性和同步性[1]，因此，模数转换器和单片机速度的不匹配，大大影响了数据采集系统的效率，这就要求能有一个读取数据并且暂存数据的接口电路，来作为二者连接的桥梁，为此，基于FPGA的高速数据采集系统[2-3]的研究显得极为重要。

1 系统整体设计方案

本数据采集系统主要由信号调理通路、数模转换器模块、数据存储与控制模块组成。自行设计的硬件结构框图如图1所示。

图1 系统硬件框图Fig.1 Diagram of the system hardware

信号调理模块是对两路输入信号进行调理的电路。输入信号1是频率为f1的正弦交流信号，先经过整形电路，变为数字时钟信号CLK，送入模数转换器MAX118，作为MAX118的外部时钟输入信号，控制数模转换的速率。另一路输入信号2为采样输入信号，可以是直流信号或是交流信号。当作为交流信号输入时，其频率f2是输入信号1频率f1的1/N倍。N值的大小就是输入信号2在一个周期内采样点的数量。输入信号2经过调理电路处理后，就可以成为满足MAX118输入条件的信号。……