基于FPGA的高速運動目標單光幕測速系統設計

從以上過程可以看出，在保證整套系統具有高精度的同時，對光電轉換器件性能的依賴大大降低。同時因為兩路信號均經過同一套處理電路，所以信號在路徑上的延時幾乎完全一致，提高了測量精度。因此，此方法具有測試精度高，靈敏度調節靈活，成本低等特點。

3 系統模型
為了在數據處理和運算時仍能達到更高的精度和更快的處理速度，考慮采用時鐘頻率較高的FPGA芯片實現此系統。這樣做的好處是可以采用先進的Top-Down設計方法，從系統原型人手，在頂層進行功能方框圖的劃分和結構設計。在功能級進行仿真、糾錯，并用硬件描述語言對高層次的系統行為進行描述，然后用綜合工具將設計轉化為具體門電路網表后，將整個系統下載到FPGA芯片中執行。由于設計的主要仿真和調試過程是在高層次上完成的，這不僅有利于早期發現結構設計上的錯誤，避免設計工作的浪費，而且也減少了邏輯功能仿真的工作量，提高了設計的一次成功率。所以FPGA芯片在理論上更加適合作為此方案的硬件載體。此系統在FPGA中的數據處理流程如圖3所示。

根據上述的數據處理過程可以建立系統的頂層功能模塊框圖如圖4所示。主流FPGA的規模和內部結構完全可以滿足框圖要求，可見在FPGA中實現此速度測量系統完全具有可行性。