EDAPLD论文基于Nios平台的光信号采集片上系统设计摘要:介绍基于AlteraExcalibur平台的光信号采集片上系统的设计,详细地分析片上系统各个组成部分的工作原理。作为一个新型的测量系统,它具有灵活、稳定、高效率等特点。关键词:片上系统光纤光栅光信号采集Nios引言一项很有发展前景的新技术-纤维光学及光纤光栅(FBG,Fiber BraggGrating)技术,已经被应用于温度及形变在线测量中。FBG传感器的特征就是具有良好的稳定性、可靠性。除此之外,它还具有基于光纤传感器的一些共有优点,如对电磁的不敏感性、尺寸小、传感器和数据获取装置之间距离可以很远;因而能克服传统的温度和形变传感器(如热电偶和形变测量器)的很多缺点,如重量、硬度方面的缺陷以及对环境变化干扰的抵抗能力差等。本文主要介绍对FBG传感器信号的快速获取方法,重点介绍基于FPGA的Altera公司的Excalibur开发板,设计一个片上嵌入式测量系统,用它来获取光信号。与目前具有同样功能的其它测量系统相比,它具有灵活、稳定、易维护、高效率等优点。本测量系统的硬件开发包括,使用AlteraExcalibur开发板配置生成一个嵌有Nios处理器的“片上”测量系统,以及使用CCD和高速ADC设计光电信号的转换和采集电路;软件开发包括,在Apex EP20KFPGA中时序信号的Verilog实现,使用C语言对光电信号的获取。1系统结构测量系统由以下几部分组成:光学系统、放置被测物体内的光纤光栅(FBG)和信号采集处理部分。其中的光学系统包括光源和分光仪,使用高亮度的激光发生器作为光源,用于产生入射被测物体内的光纤的光波。它的功率大于1mW,光频谱位于808~858nm,入射后其中某一波长的光波被光栅反射回来,并进入分光仪。分光仪是由若干面