伴随着电子技术的持续发展，为了使数据处理系统在整体性能方面得到提升，具有密度高、精度高、速度快、功耗低和价位低的芯片逐渐成为主流应用发展趋势。有一些IC器件的研发公司推出的转换芯片采样速度达到了1GSPS，这使得高速数据采集系统成为可能。美国仙童半导体公司生产的SPT7760系列器件，采样速率达到了1GSPS[1]；美国国家半导体公司生产的ADC08X300芯片采样速率最高可以达到3GSPS，这些新产品相对于以前成本更低。现在电子技术的应用越来越普遍了，在国内我们对采集数据的要求也越来越多了，但是国内制造的机器性能不高价格却只高不下，体积也很大不方便我们携带。

1.2.2数据采集的应用和发展

从现在数据采集的技术和我们采集用到的仪器来看，速度低、分辨率低的数据采集技术发展已经很成熟了，利用单片DAC，ADC即可使采集器的稳定性和可靠性都很优良，然而速度高、分辨率高的采集系统方面的产品比较少，因为采用的器件和我们现在掌握的技术水平不高[2]。从国内市场来看，虽然产品的价格跟国外比低一点，但是仪器的缺点很明显例如：携带时很麻烦、通用性很差，不能轻易地适应工作现场，在形成具有规模化、系列化、标准化的通用设备上问题很大。而国外市场的产品，仪器的指标跟国内的一样但是价格翻了好几倍，所以很难在国内的工业市场推广出去。

1.3课题内容

本文研究的主要方向和任务是能够满足当前市场的要求，因此为了能成功的现实模拟频率的控制和处理。因此需要研究一个10bit，60MSPS的迅捷数据采集和处理器。本文使用Alters公司研发的Quartus II，然后在这个背景中使用编程语言Verilog HDL开始编程与仿真。每块模块的流程控制和设计方法结合USB2.0总线接口技术可以完美的实现整个系统和computer的连接，然后在电脑上进行数据的的模拟和处理控制，最后得出自己想要的结果。

本课题的主要研究内容如下:

   （1）研究我选的课题的背景，讲解一下课题的目的和说明一下后期发展意义，分析课题所具有的优势，概括课题的研究内容。

（2）本设计在理论层次和和相关技术层次对数据采集和处理进行研究，同时以高频电路为设计背景，研究如何保持信号的完整保证其不遗失不错误。

（3）结合设计的研究方向即各方面要求，根据当前世界主流的数据系统的设计方向，得出本设计系统的答题的设计方案。

（4）Field－Programmable Gate Array（FPGA）作为本设计的核心控制芯片，同时在在拥有USB接口的CY7C68013控制芯片的协助下，完成对本数据超级处理系统的硬件设计[3]。

（5）完成本设计系统的软件设计，这部分包括两个方面分别是上位机界面和时序功能。上位机界面需要借助Lab VIEW系统进行设计，系统的时序控制功能则需要借助Verilog HDL进行设计。

1.4 本章小结

本章主要阐述一下本设计的发展背景和意义然后大体概括一下国内外发展状况最后说明本设计的具体内容。

2 数据采集系统的总体设计方案

2.1数据采集理论分析  

本系统要完成数字信号和模拟信号的转换，要将模拟信号转码为数字信号，同时要求存储在计算机中，进行相应的数据处理，并且根据用户要求显示或者打印[4]。数据采集主要可以分为两大步骤，先是进行采样然后进行量化，完成这两步操作的系统这就叫做数据采集系统，英文名称叫做Data Acquisition System。

目前，数据超级系统的功能越来越完善，越来越强大，这主要得益于计算机技术的迅猛发展，提高了数据检索的速度，和数据分析处理的能力[5]。数据采集系统型号处理主要有五个模块构成，其模块框图如图2-1所示。