FPGA双备份数据采集存储系统：设计与实现

"基于FPGA的双备份多路数据采集存储系统的设计与实现，用于飞行体遥测，要求23路模拟信号采集，包括不同速率的信号处理，采用FPGA作为控制器，构建双备份存储器确保数据可靠性。" 在当前的技术环境中，数据采集和存储系统在许多领域扮演着关键角色，尤其是在遥测和高速测试应用中。基于FPGA的双备份多路数据采集存储系统是一种高效且可靠的解决方案，尤其适用于那些无法实时传输数据的场景。这样的系统能够在不影响被测设备正常工作的情况下，实时捕获和存储大量信息，随后通过计算机分析这些数据，从而重现和解析测试结果。 在某特定的飞行体遥测系统中，设计这样一套系统的需求是获取飞行体的各种参数。这个系统需具备对23路模拟信号的采集能力，涵盖了不同性质的信号，包括9路速变信号（采样率为5.12kHz）和14路缓变信号（采样率为160Hz）。整体系统要求的总采样率高达245.76kHz，并且需要记录至少500秒的数据。输入信号的电平范围设定在0~5V，确保兼容性与准确度。 系统的架构围绕FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）展开，FPGA作为核心控制器，负责协调整个数据采集和存储的过程。系统设计的核心在于双备份存储器，这显著提高了数据的安全性和可靠性，即使在一个存储单元出现故障，另一个仍能保证数据的完整无损。 采编器电路是系统的关键部分，它包含两个模块：速变、缓变信号采集模块和采集控制模块。前者处理模拟信号的调理、选择和A/D转换，包括输入接口、滤波跟随电路、模拟通道切换和信号调理电路。后者则执行逻辑控制和实时存储控制，确保数据按需正确地被编码和存储。 采集控制模块通过内部总线与信号采集模块通信，协调各部分工作，确保在高采样率下依然能够稳定、准确地进行数据处理。这种设计不仅满足了高速数据采集的需求，同时也适应了不同速率信号的处理，提升了系统在复杂条件下的适应性。 总结来说，基于FPGA的双备份多路数据采集存储系统是针对高精度、高可靠性要求的应用而设计的。它利用了FPGA的灵活性和高性能，结合双备份存储策略，确保在遥测等关键领域中能够实现高效、稳定的数据采集和存储，为飞行体参数的精确监测提供了坚实的技术支撑。