高速ADDA数据采集 FPGA控制USB2.0 虚拟仪器开发板
- 品牌:HSEDA
高速AD/DA数据采集FPGA控制USB2.0虚拟仪器开发套件
现在免费将USB2.0/VGA扩展模块升级到性能更好的USB2.0/24bit VGA VER3.0模块这样可以得到更好的性能体验
系统特点：
系统带一片高速AD(32M)+高速DA(125M).其中高速DA可以通过基于FPGA的DDS信号发生器产生任意波形输出（-5V到+5V）。AD可以采集到FPGA以后，然后通过USB2.0的FIFO模式直接高速传输到PC端进行显示保存。
也可以直接在TFT2.8/3.2寸液晶屏上进行显示采集的信号，包括频率，电压等各种数据。
系统可以直接做信号发生器，虚拟示波器等用途！
一、 产品图片
高速AD/DA VER2.0扩展板+EP4CE30 VER2.0核心板+USB2.0/SD/VGA扩展板组合照片
高速AD/DA VER2.0扩展板+EP4CE30 VER2.0核心板+USB2.0/SD/VGA扩展板+TFT2.8英寸触摸屏（虚拟仪器示波器开发系统）
组合照片
二、 采集实验效果
AD采集数据通过USB传输到PC端口显示实验视频
http://picimg.witcp.com/pic/v.youku.com/v_show/id_XNjM3NzQ1Nzk2.html
数字示波器采集实验，这部分代码只有购买了选配的TFT2.8英寸触屏才会配套供给
观看实验视频
http://picimg.witcp.com/pic/v.youku.com/v_show/id_XNjM3MjYxNzM2.html
采用2块高速AD/DA VER2.0扩展板与FPGA构成2路独立高速AD/DA采集系统
与千兆网络模块组成成远程高速信号采集处理系统
三、 硬件结构
EP4CE30 VER2.0 FPGA核心板结构布局图
具体简介点击以下链接！
http://naqu.witcp.com/shop/c31/t158cdcbb8c6.html
| HSEP4CE30 VER2.0 CycloneIV FPGA核心板资源 | ||
| 外设 | 数量 | 说明 |
| FPGA芯片 | 1 | EP4CE30F23C8N(FBGA484封装）,Speed Grade 8，Logic Elements 28848,Memory Bits 608256,Embedded Multipliers 132,Global Clocks 20,I/O 533，PLLs 4 |
| PCB布线 | 高速6层PCB布线，资深工程师手工布线，并进行EMC仿真分析，从而保证系统高速运行。 | |
| 串行FLASH | 1 | 标配EPCS64(64Mbit)，选配EPCS128(128Mbit),烧写固件或NIOS程序以及用户数据。 |
| SRAM | 1 | 标准配置一片256K×16Bit SRAM (4Mbit)，独立地址数据总线方便使用，可选配512K x 16bit(8Mbit)，高速静态SRAM 10ns读写。 |
| SDRAM | 1 | 一片16M×16Bit SDRAM ，最高143MHz读写速度 256Mb,超大容量,我们已经预留了扩展I/O，可以直接扩展到32M X 16bit SDRAM （64M byte). 独立数据地址总线。 |
| 并行FLASH | 1 | AM290LV128 16M byte(128Mbit)大容量，存储用户数据和NIOS程序，独立数据地址总线控制 |
| 时钟 | 2 | 2个源时钟50M,20M方便用户使用和分频处理,用户可以自行更换其他频率 |
| LCD | 1 | 一个标准LCD1602液晶接口，NIOS IP核直接支持。独立I/0，也可以做用户I/O |
| 琴键开关 | 4 | 带上拉电位，用户按键输入。 |
| RS232 | 1 | 标准RS232接口,MAX232芯片接口转换 |
| 电源 | 3 | 5V，3.3V/3A,1.2V/800MA,2.5V/800MA，独立引出方便用户使用和测试 |
| JTAG端口 | 1 | 在线调试FPGA,NIOS读写FLASH，固化用户程序和固件 |
| AS端口 | 1 | EPCS串行FLASH编程烧写 |
| LED | 4 | 独立I/O |
| 系统主复位 | 1 | 系统复位按键，带上拉。也可以做为用户按键输入。 |
| 扩展I/O | 6 | （J6)38+(J7)38+(J10)26+(J4)11+(J3)44=157个（引出独立I/O） |
USB2.0/SD/24bit VGA VER3.0扩展板
具体简介点击以下链接
http://naqu.witcp.com/shop/c31/t5c65bc9c5d55.html
结构布局图
高速AD/DA VER2.0扩展板
模块具体简介点击以下链接
http://naqu.witcp.com/shop/c31/t1e8611e6a85.html
结构布局图
四、 数模转换（DA）电路
如硬件结构图所示，DA电路由高速DA芯片、7阶巴特沃斯低通滤波器、幅度调节电路和信号输出接口组成。
我们使用的高速DA芯片是AD公司推出的AD(咨询特价)。AD(咨询特价)是8位，125MSPS的DA转换芯片，内置1.2V参考电压，差分电流输出。芯片内部结构图如下图所示
AD(咨询特价)芯片差分输出以后，为了防止噪声干扰，电路中接入了7阶巴特沃斯低通滤波器，带宽为40MHz，频率响应如下图所示
滤波器参数如下图所示
滤波器之后，我们使用了2片高性能145MHz带宽的运放AD(咨询特价)，实现差分变单端，以及幅度调节等功能，使整个电路性能得到了最大限度的提升。幅度调节，使用的是5K的电位器，最终的输出范围是-5V~5V（10Vpp）。
注：由于电路器的精度不是很精确，最终的输出有一定误差，有可能波形幅度不能达到10Vpp，也有可能出现波形削顶等问题，这些都属正常情况。
五、 波形展示
注：由于幅频特性的影响，随着频率的增加，波形的幅度会不断减小。
部分代码展示：
六、 模数转换（AD）电路
如硬件结构图中所示，AD电路由高速AD芯片、衰减电路和信号输入接口组成。
我们使用的高速AD芯片是由AD公司推出的8位，最大采样率32MSPS的AD(咨询特价)芯片。内部结构图如下图所示
根据下图的配置，我们将AD电压输入范围设置为：0V~2V
在信号进入AD芯片之前，我们用一片AD(咨询特价)芯片构建了衰减电路，接口的输入范围是-5V~+5V(10Vpp)。衰减以后，输入范围满足AD芯片的输入范围（0~2V）。
七、 SignalTap II波形
下图波形为利用Quartus II里面的工具SignalTap II采集的数据波形。
高速AD/DA实时采集回放实验（DA发生输出正弦波，AD实时采集）
实验视频地址：http://picimg.witcp.com/pic/v.youku.com/v_show/id_XNDU5NTc4NjAw.html
八、实验代码
EP4CE30高速AD/DA数据采集系统虚拟仪器开发系统例程清单 用户可以直接使用显示保存数据。 | ||||
| 其它EDA控制实验 | SOPC (NIOS II）实验 | |||
| 编号 | 实验例程（VERILOG) | 编号 | 实验例程(C代码） | |
| 1 | 音乐演奏实验 | 1 | 基于NIOS的核心板全检测试验（LCD1602，SRAM,SDRAM,FLASH,按键，LED,RS232) | |
| 2 | PS2键盘控制 | 2 | NIOS运行在SRAM实验 | |
| 3 | 红外遥控接收 | 3 | AD采集信号存储到SD卡（VERILOG+C) | |
| 4 | 开关控制LED数码管 | 4 | 虚拟仪器AD采集信号通过USB端口传输到PC端显示保存为TXT文件 | |
| 5 | LCD1602显示驱动实验（VHDL) | |||
| 6 | SRAM读写测试 | |||
| 7 | DA输出可调电压，AD采集电压到LCD1602显示电压 | |||
| VGA显示控制实验 | TFT2.8英寸液晶显示控制相关（选配，购买TFT会配给） | |||
| 编号 | 实验例程（VERILOG) | 编号 | 实验例程（VERILOG) | |
| 1 | VGA 640*480@60Hz | 1 | 触摸屏画板实验（触摸屏测试） | |
| 2 | VGA1280*1024@60Hz | 2 | 基于GUI图形界面的图像显示分层显示 | |
| 3 | VGA字符显示实验 | 3 | 电子相册SD卡读取图片在TFT屏显示 | |
| 4 | 基于SDRAM的VGA显示 | 4 | 基于NIOS的TFT2.8英寸屏显示 | |
| 7 | VGA的彩色条纹显示 | 5 | 虚拟仪器示波器实验 | |
九.相关配置
标准配置 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
EP4CE30 V2.0核心板一块 |
USB2.0 VGA SD扩展板 |
高速AD/DA模块 VER2.0 |
RS232通讯线一条 |
LCD1602液晶一个 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
BNC信号线 |
DVD1张 |
USB转DC电源线一条 |
6角铜柱4个 |
高品质USB2.0纯铜线一根USB通讯供电用 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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加(咨询特价)就可以更换功能更强的双SDRAM的EP4CE30 VER3.2核心板
（I/O端口，SDRAM,SRAM,FLASH和VER2.0 100%兼容，VER2.0程序不用修改就可以在VER3.0上面直接运行）
其它相关套餐
套餐1：双通道高速AD虚拟仪器套餐（双通道12bit 65MSPS AD9226)
套餐2：16bit 8通道虚拟仪器开发套餐AD7606 8通道 16bit)
套餐3：高速AD/DA VER2.0数据采集虚拟仪器开发系统DDR2版
可选配件以及扩展板 （更多扩展板将陆续推出，让您轻松应对各种应用和设计要求） 超多扩展板和扩展模块，谁与争霸！！！ 请您直接点击对应模块就可以打开各扩展模块链接！ | ||||
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（附送资料，当用户确认收货，我们会将这部分资料通过网盘发给用户进行下载使用，并通过技术支持QQ群的加入认证，
谢谢您的理解和支持）
附送开发资料和例程详细目录：（下载压缩文件）
http://picimg.witcp.com/pic/www.hseda.com/product/other/4CE30_CAM2TFT/CDROM_DOC.zip
因为系统很复杂，如果是初学者（基本的VERILOG或VHDL程序都看不懂）。建议
先选购我们的EDA6.1+EP4CE30 VER2.0套餐进行基础学习以后再购买本套件。
我们配套光盘也有基础的教学视频，包括怎样创建一个EDA工程，和创建一个
NIOS工程。同时附上资料有大量的教学和学习教程，请用户耐心学习以后再程序
后续实验开发。FPGA+USB2.0的系统开发是一个极其复杂系统。我们这套系统华升EDA工程师呕
心沥血耗时2年多才开发完成。请珍重我们的劳动！
如果想选购EDA6.1主板请拍下以下地址链接：
浙公网安备 33011002014637号