基于FPGA的数据采集卡、数据采集系统及数据采集方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于FPGA的数据采集卡、数据采集系统及数据采集方法，其中，所述基于FPGA的数据采集卡包括：在FPGA上基于软核构建的多个总线控制模块和多个传感器采集模块，其中，所述多个总线控制模块用于分别采集多个总线设备上的总线数据，所述多个传感器采集模块用于分别采集多个传感器上的传感器数据；在FPGA上的控制器，所述控制器用于将采集到的所述总线数据和所述传感器数据发送给连接至所述数据采集卡的处理设备。基于本发明专利技术的方案，实现了针对E2E的用于数据采集的一体化硬件方案，能够在保证系统稳定性的前提下，提高系统的可扩展性。

Data acquisition card, data acquisition system and data acquisition method based on FPGA

The invention provides a method for the FPGA data acquisition card, data acquisition system and data acquisition method based on FPGA data acquisition card based on the multiple bus control module and a plurality of sensor acquisition module, the core based on FPGA, the plurality of bus control module for data bus a bus on the device were collected from multiple sensor acquisition module for the sensor data of a plurality of sensors are respectively collected; in the FPGA controller, the controller is used for the data collected by the sensor and sends the data to the connected to the data acquisition card processing equipment. Based on the scheme of the invention, an integrated hardware scheme for data acquisition based on E2E is implemented, which can improve the scalability of the system under the premise of ensuring the stability of the system.

【技术实现步骤摘要】
基于FPGA的数据采集卡、数据采集系统及数据采集方法
本专利技术涉及数据采集
，尤其涉及一种基于FPGA的数据采集卡、数据采集系统及数据采集方法。
技术介绍
现有技术中，当数据采集系统中具有多个总线设备、多个传感器时，为了采集该多个总线设备及多个传感器上的数据，需要采用多个总线数据采集卡及多个传感器数据采集卡。例如，现有的自动驾驶方案中，对于多个毫米波雷达、多个摄像头的情形，需要采用多个CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域网络)采集卡及多个视频采集卡，其中，一个CAN采集卡用于采集一个CAN设备上的总线数据，一个视频采集卡用于采集一个摄像头上的视频数据。上述现有技术的方案中，总线设备和传感器的数量越多，需要投入的硬件成本越高，例如，在一般的嵌入式系统中，通常不需要大量CAN总线信号，而增加CAN采集卡需要投入很大的硬件成本，且扩展性并不高；并且，现有的数据采集系统的灵活性极低，例如，当传感器数量需要增加或减少时，需要人工增加或减少传感器采集卡的数量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种基于FPGA(Field-ProgrammableGateArra本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FPGA的数据采集卡，其中，所述数据采集卡包括：在FPGA上基于软核构建的多个总线控制模块和多个传感器采集模块，其中，所述多个总线控制模块用于分别采集多个总线设备上的总线数据，所述多个传感器采集模块用于分别采集多个传感器上的传感器数据；在FPGA上的控制器，所述控制器用于将采集到的所述总线数据和所述传感器数据发送给连接至所述数据采集卡的处理设备。

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的数据采集卡，其中，所述数据采集卡包括：在FPGA上基于软核构建的多个总线控制模块和多个传感器采集模块，其中，所述多个总线控制模块用于分别采集多个总线设备上的总线数据，所述多个传感器采集模块用于分别采集多个传感器上的传感器数据；在FPGA上的控制器，所述控制器用于将采集到的所述总线数据和所述传感器数据发送给连接至所述数据采集卡的处理设备。2.根据权利要求1所述的数据采集卡，其中，所述数据采集卡与GPS接收机相连接，所述数据采集卡还包括：GPS处理模块，用于接收来自所述GPS接收机的GPS数据信息和PPS秒脉冲信号，根据所述GPS数据信息和所述PPS秒脉冲信号，获得GPS位置信息和纳秒级GPS时间信息，并将所述GPS位置信息和所述纳秒级GPS时间信息提供给所述多个总线控制模块和所述多个传感器采集模块；其中，所述多个总线控制模块将所述总线数据与所述GPS位置信息、所述纳秒级GPS时间信息进行融合，并将融合后的数据提供给所述控制器；所述多个传感器采集模块将所述传感器数据与所述GPS位置信息、所述纳秒级GPS时间信息进行融合，并将融合后的数据提供给所述控制器。3.根据权利要求2所述的数据采集卡，其中，所述GPS处理模块进一步包括：GPS帧解析模块，用于接收来自所述GPS接收机的GPS数据信息，从所述GPS数据信息中解析获得GPS位置信息和GPS周秒信息，并将所述GPS位置信息提供给GPS位置模块，将所述GPS周秒信息提供给GPS时间模块；GPS位置模块，用于将接收到的所述GPS位置信息提供给所述多个总线控制模块和所述多个传感器采集模块；GPS时间模块，用于接收来自所述GPS接收机的PPS秒脉冲信号，根据所述PPS秒脉冲信号以及来自PLL的1Ghz时钟信号确定GPS纳秒信息，并根据所述GPS纳秒信息以及接收到的所述GPS周秒信息获得所述纳秒级GPS时间信息。4.根据权利要求3所述的数据采集卡，其中，所述GPS时间模块进一步包括：PPS处理模块，用于接收来自GPS接收机的PPS秒脉冲信号，根据所述PPS秒脉冲信号以及来自PLL的1Ghz时钟信号确定GPS纳秒信息，并实时地将所确定的GPS纳秒信息提供给GPS纳秒寄存器；GPS周秒寄存器，用于接收来自GPS帧解析模块的GPS周秒信息并存储；GPS纳秒寄存器，用于接收来自PPS处理模块的纳秒信息并存储。5.根据权利要求2至4中任一项所述的数据采集卡，所述数据采集卡还包括融合模块，所述融合模块用于将来自所述多个总线控制模块的融合后的数据与来自所述多个传感器采集模块的融合后的数据进行再次融合，并将再次融合后的数据提供给所述控制器。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云飞，郁浩，闫泳杉，郑超，唐坤，姜雨，
申请(专利权)人：百度在线网络技术北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11