【摘 要】
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农业、工业、医疗、交通、电网等领域智能化进程的持续推进,将信号的高速采集置于前所未有的高度,同时也让信号,特别是模拟信号的高速采集面临着严峻挑战。鉴于JESD204B接口在高速采集领域的重要地位,本文基于JESD204B接口设计出模拟信号高速采集系统,该系统既支持单通道采样,也支持双通道采样,其最高采样率分别达4.0GSPS、2.0GSPS。本文主要研究内容集中在四个方面。（1）系统方案设计。根据
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农业、工业、医疗、交通、电网等领域智能化进程的持续推进,将信号的高速采集置于前所未有的高度,同时也让信号,特别是模拟信号的高速采集面临着严峻挑战。鉴于JESD204B接口在高速采集领域的重要地位,本文基于JESD204B接口设计出模拟信号高速采集系统,该系统既支持单通道采样,也支持双通道采样,其最高采样率分别达4.0GSPS、2.0GSPS。本文主要研究内容集中在四个方面。（1）系统方案设计。根据设计需求和指标,本文选择ADC12DJ3200采样芯片、Zynq Ultra Scale处理器芯片、LMK04832时钟芯片、MT40A256M16存储芯片等,并根据芯片功能和实际需求构建出系统整体框架。（2）系统电路设计。根据系统整体框架,利用PADS开发工具进行了系统的电路原理设计。基于集成芯片MCNY1280IE、SM25QH128M、MT40A256M16,构建出系统的存储模块电路;基于ADC12DJ3200芯片,设计出系统的模拟信号高速采集电路;基于LMK04832时钟芯片,设计出系统的低抖动时钟电路,并提供给ADC12DJ3200芯片和ZU15EGFFVB1156-2芯片;利用LTM4642、LTM4700、TPS7A7200等稳压芯片,设计出系统电源模块电路等。（3）系统软件设计。使用Verilog硬件描述语言实现各个模块具体功能。通过SPI协议完成ADC12DJ3200芯片和LMK04832芯片寄存器配置,通过AXI-Lite总线实现JESD204B IP核寄存器配置,通过ZU15EGFFVB1156-2芯片实现ADC采样数据的解映射、位宽转换等,并用vivado开发工具搭建DMA传输平台,把ADC12DJ3200芯片采集到的信号存储到DDR4中。（4）系统实验与测试。首先验证系统时钟,接着验证JESD204B链路的建立,然后验证信号的采集、处理、传送与存储,最后验证整个系统的性能。利用Matlab分析模块或系统的输出信号。实验结果表明,本文设计出的采集系统,其单通道采样的采样率为4.0GSPS,有效位数均大于7.5bits;双通道采样的采样率为2.0GSPS,有效位数均大于6.2bits,达到了设计要求。
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