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
刚刚
邓帆完成签到,获得积分10
1秒前
Antil发布了新的文献求助10
5秒前
大气元彤发布了新的文献求助20
6秒前
HEIKU应助Chengsir采纳,获得10
9秒前
ASHhan111完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI2S应助未知数采纳,获得10
12秒前
TheDing完成签到,获得积分10
13秒前
Antil完成签到,获得积分10
13秒前
小程别放弃完成签到,获得积分10
14秒前
景行行止完成签到 ,获得积分10
17秒前
kai chen完成签到 ,获得积分0
17秒前
summer完成签到 ,获得积分0
21秒前
摇光完成签到,获得积分10
21秒前
23秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
坚强亦丝应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
23秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
iNk应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
yufanhui应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
yufanhui应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
24秒前
24秒前
个性竺完成签到,获得积分10
24秒前
sword完成签到,获得积分10
26秒前
penzer完成签到 ,获得积分10
26秒前
young完成签到,获得积分10
26秒前
苗条的嘉熙完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
cocobear完成签到 ,获得积分10
28秒前
CodeCraft应助chichenglin采纳,获得10
28秒前
细腻天蓝完成签到 ,获得积分10
28秒前
高分求助中
Spray / Wall-interaction Modelling by Dimensionless Data Analysis 2000
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
Handbook on People's China (1957) 400
2024 Medicinal Chemistry Reviews 400
Why I Chose China [by Morris R. Wills] in "Look", February 8 and 22, 1966; 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 3190195
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2839502
关于积分的说明 8024032
捐赠科研通 2502382
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1336474
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 637841
邀请新用户注册赠送积分活动 606020