基于FPGA和STM32的多通道数据采集系统设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着信息技术的快速发展，各个领域对数据采集的需求日益增长，尤其在工业控制、环境监测、医疗仪器等领域，多通道数据采集系统发挥着至关重要的作用。

传统的基于pc的数据采集系统存在体积庞大、功耗高、成本高等缺点，难以满足现代应用对系统小型化、低功耗、高性能的要求。

本课题研究基于fpga和stm32的多通道数据采集系统，旨在结合fpga强大的并行处理能力和stm32丰富的片上资源，设计一款高效、灵活、低功耗的数据采集系统，以满足日益增长的多通道数据采集需求。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着fpga技术和嵌入式系统技术的快速发展，基于fpga和嵌入式处理器(如arm、dsp等)的多通道数据采集系统成为了研究热点。

1. 国内研究现状

国内学者在基于fpga和嵌入式处理器的数据采集系统方面开展了大量研究工作，并取得了一定的成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题研究基于fpga和stm32的多通道数据采集系统，主要内容包括以下几个方面：
1.系统需求分析：根据实际应用需求，确定系统的功能指标，如通道数量、采样率、精度、数据存储容量等，为后续的硬件和软件设计提供依据。

2.系统总体方案设计：确定系统的硬件架构和软件框架，选择合适的fpga芯片和stm32芯片，设计各模块的功能和接口，以及数据采集、处理和传输的流程。

3.fpga模块设计与实现：基于选定的fpga芯片，设计数据采集模块，包括模拟信号采集、a/d转换、数字滤波等，实现多通道数据的同步采集和预处理，提高数据采集的精度和效率。

4. 研究的方法与步骤

本课题研究将采用理论分析、实验研究和仿真验证相结合的方法，逐步推进研究工作。

1.理论分析阶段：通过查阅文献、阅读相关书籍，学习多通道数据采集系统的基本原理、关键技术以及fpga和stm32的相关知识，为后续的系统设计奠定理论基础。

2.系统设计阶段：根据系统需求分析，确定系统的硬件架构和软件框架，选择合适的fpga芯片和stm32芯片，设计各模块的功能和接口，以及数据采集、处理和传输的流程。

5. 研究的创新点

本课题研究将在以下几个方面力求创新：
1.高效的数据采集与处理方法：研究基于fpga的高速数据采集和预处理方法，结合stm32的灵活控制能力，提高数据采集和处理的效率。

2.系统集成度高：将数据采集、处理、存储、显示和通信等功能集成在一个系统中，实现系统的小型化和低功耗。

3.良好的可扩展性和可维护性：采用模块化设计，方便系统的扩展和维护。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 刘思远,周强,周游,等.基于fpga和stm32的便携式多通道数据采集系统设计[j].电子测量技术,2020,43(19):124-129.

2. 李刚,张强,王伟.基于fpga和stm32的多通道数据采集系统设计与实现[j].电子技术应用,2019,45(11):117-121.

3. 张涛,李明,王勇.基于fpga和stm32的嵌入式多通道数据采集系统[j].仪器仪表学报,2018,39(06):108-115.