A field-programmable gate array (FPGA)-based data acquisition system for closed-loop experiments

现场可编程门阵列 数据采集 计算机科学 计算机硬件 门阵列 数字信号处理 模块化设计 转换器 嵌入式系统 电子工程 电压 电气工程 工程类 操作系统
作者
Ian Delgadillo Bonequi,Abraham Stroschein,Lucas J. Koerner
出处
期刊:Review of Scientific Instruments [American Institute of Physics]
卷期号:93 (11) 被引量:3
标识
DOI:10.1063/5.0121898
摘要

We describe a custom and open source field-programmable gate array (FPGA)-based data acquisition (DAQ) system developed for electrophysiology and generally useful for closed-loop feedback experiments. FPGA acquisition and processing are combined with high-speed analog and digital converters to enable real-time feedback. The digital approach eases experimental setup and repeatability by allowing for system identification and in situ tuning of filter bandwidths. The FPGA system includes I2C and serial peripheral interface controllers, 1 GiB dynamic RAM for data buffering, and a USB3 interface to Python software. The DAQ system uses common HDMI connectors to support daughtercards that can be customized for a given experiment to make the system modular and expandable. The FPGA-based digital signal processing (DSP) is used to generate fourth-order digital infinite impulse response filters and feedback with microsecond latency. The FPGA-based DSP and an analog inner-loop are demonstrated via an experiment that rapidly steps the voltage of a capacitor isolated from the system by a considerable resistance using a feedback approach that adjusts the driving voltage based on the digitized capacitor current.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小吴发布了新的文献求助10
1秒前
mendicant完成签到,获得积分10
2秒前
大个应助猪头采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
小洪俊熙完成签到,获得积分10
8秒前
ee发布了新的文献求助10
9秒前
12秒前
善学以致用应助苏暖采纳,获得10
13秒前
14秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
甜酒完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
超帅路灯完成签到,获得积分10
17秒前
慕青应助愉快的千亦采纳,获得10
17秒前
Diaory2023完成签到 ,获得积分10
18秒前
jjjdy完成签到,获得积分10
18秒前
xusansui321发布了新的文献求助10
20秒前
奈何完成签到,获得积分10
21秒前
睡不醒也吃不饱完成签到 ,获得积分10
22秒前
24秒前
25秒前
tuanheqi应助gzf采纳,获得50
27秒前
29秒前
GUESSSS发布了新的文献求助10
30秒前
苏暖发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
34秒前
可靠的冰烟完成签到,获得积分10
35秒前
35秒前
36秒前
Sherwin完成签到,获得积分10
38秒前
wangfaqing942完成签到 ,获得积分10
40秒前
秀丽雁风发布了新的文献求助10
41秒前
43秒前
杳鸢应助可靠的冰烟采纳,获得10
45秒前
du完成签到,获得积分10
45秒前
小蘑菇应助ronnie采纳,获得10
46秒前
xusansui321发布了新的文献求助10
46秒前
ZZZ完成签到 ,获得积分10
48秒前
高分求助中
Spray / Wall-interaction Modelling by Dimensionless Data Analysis 2000
Evolution 3rd edition 1500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
ALA生合成不全マウスでの糖代謝異常の分子機構解析 520
Mathematics and Finite Element Discretizations of Incompressible Navier—Stokes Flows 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3187689
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2837488
关于积分的说明 8015002
捐赠科研通 2500112
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1334747
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 637251
邀请新用户注册赠送积分活动 605251