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
ffff发布了新的文献求助10
3秒前
不配.应助Jahen采纳,获得10
3秒前
小先完成签到,获得积分10
3秒前
daoketuo完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
aaa应助djx123采纳,获得10
5秒前
妮妮发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
7秒前
百灵完成签到,获得积分10
8秒前
乐观的凌兰完成签到 ,获得积分10
8秒前
科研通AI2S应助CJZOU采纳,获得10
9秒前
aaa应助活力成败采纳,获得20
9秒前
sjm1311218完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
悦耳的机器猫完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
Owen应助开朗穆采纳,获得10
11秒前
cc加油完成签到,获得积分20
12秒前
科研通AI2S应助qq采纳,获得10
13秒前
竹纤维发布了新的文献求助100
13秒前
谭显芝发布了新的文献求助10
13秒前
林夕君发布了新的文献求助10
13秒前
初心完成签到,获得积分10
14秒前
yz完成签到,获得积分10
14秒前
Judy完成签到 ,获得积分10
14秒前
文艺谷蓝发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
EarlyBird完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
烟花应助hj123采纳,获得10
15秒前
susu完成签到,获得积分10
16秒前
初心发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
vividkingking完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
mao发布了新的文献求助10
18秒前
CJZOU给CJZOU的求助进行了留言
18秒前
高分求助中
Spray / Wall-interaction Modelling by Dimensionless Data Analysis 2000
ALA生合成不全マウスでの糖代謝異常の分子機構解析 520
安全防范技术与工程 500
Mathematics and Finite Element Discretizations of Incompressible Navier—Stokes Flows 500
2-Acetyl-1-pyrroline: an important aroma component of cooked rice 500
A real-time energy management strategy based on fuzzy control and ECMS for PHEVs 400
2024 Medicinal Chemistry Reviews 400
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 3191063
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2840351
关于积分的说明 8028241
捐赠科研通 2503731
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1337101
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 638014
邀请新用户注册赠送积分活动 606474