高速音频通道控制系统设计与实现

"基于音频通道的控制系统设计.pdf" 这篇硕士学位论文主要探讨了基于音频通道的控制系统设计，由李龙雨在2005年于中国科学技术大学完成，导师为冯志华，专业为精密仪器及机械。论文的核心内容是设计一个使用12S总线和USB接口的高速信号控制系统，并对其实现进行了详细阐述。 在论文开始，作者概述了电子设计自动化（EDA）的现状和通用信号控制系统的应用背景，并讨论了研究方向。文中强调了使用硬件描述语言VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）和复杂可编程逻辑器件（如FPGA）进行系统开发的重要性。 系统设计的关键组件包括数模/模数转换器，这里采用了MAXIM公司的MAX184和MAX507芯片，它们提供了高速数据采集的能力，最大采样速率可达200kHz。USB接口部分则利用Texas Instruments的TUSB3200芯片实现，该芯片支持12S格式的数据传输，简化了系统架构，增强了系统的兼容性和易用性。 在硬件选择上，论文分析了复杂可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA）的特点，最终选择了Attera公司的CPLD——EPM7128sLC84作为系统设计的基础，确保了系统的可扩展性。整个系统的顶层和底层设计均采用VHDL语言编写，并利用Altera公司的Quartus II作为主要的设计和仿真工具，所有程序经过了编译和功能仿真验证。 与传统的控制系统相比，该设计具备更高的数据采集速率，同时支持热插拔功能。基于12S总线的设计使得系统的软件接口保持一致，无需为每个新设备单独编写软件，降低了软件开发的复杂度。 关键词涵盖了可编程逻辑器件、通用串行总线（USB）、音频总线12S、数模转换器和模数转换器，这表明论文深入研究了这些领域的技术，旨在构建一个高效、灵活且易于维护的音频通道控制系统。