基于FPGA的煙支檢測系統的設計
加入技術交流群
3 軟件設計
本系統的核心處理程序可采用QUARTUSII7．2軟件和Verilog HDL語言進行編寫，而上位機軟件則可采用Delphi7軟件進行編寫，其核心部分是數據處理部件，它主要由A／D采樣、差分傳輸和FPGA數據處理部分構成，為了使系統實現更加方便，且便于控制，選擇FPGA對剔除問題煙的算法非常關鍵。圖3所示是整個系統的程序框圖。本文引用地址：http://www.104case.com/article/191273.htm
3．1 A／D采樣
ADS7841E是一款4通道12位的A／D轉換芯片，它是由時鐘控制的串行輸入芯片，芯片DIN中的A2、A1、A0位是通道選擇位，MODE位是12b-it／8bit轉換選擇位，本設計選擇高精度的12bit轉換，SGL／DIF位用于選擇是單端轉換還是差分轉換，本設計選擇單端轉換。ADS7841E模塊的軟件設計原理圖如圖4所示。
圖4中，clkin為系統時鐘，CH1～CH7為ADS7841E芯片的轉換結果并行輸出，該數據可送往FPGA進行判決處理。
3．2 FPGA數據的處理
在對FPGA數據進行處理時，可以采用均值剔除算法。所謂均值剔除算法，就是用一個樣本的當前值與一個參考值相減，然后取絕對值，如果結果超過某一門限，就說明其不符合要求，故可舍棄這個數據。假設隨機變量X具有數學期望μ和方差σ2，那么，對于任意正數ε，其不等式(6)成立：
不等式(6)稱為切比雪夫不等式，若令ε=3σ，則可得到：
其中，μ為正態分布的期望，σ為正態分布的均方差。由式(8)可知，對于正態隨機變量來說，它的值落在區間[μ-3σ，μ+3σ]內幾乎是必然的事件，這就是3σ規則。
評論