C++算法
FPGA 温度采集系统设计：MAX6675 驱动与 Qt 上位机曲线绘制
FPGA 温度采集系统通过 MAX6675 传感器实现多通道数据采集，利用 Cyclone-IV 芯片进行 SPI 时序控制，将温度数据经串口传输至上位机。Qt 程序负责实时解析数据并绘制滚动曲线，支持数据存储与日志管理。系统采用整数运算避免浮点误差，采样频率稳定，适用于实验室验证及工业现场长期运行。
FPGA 温度采集系统通过 MAX6675 传感器实现多通道数据采集，利用 Cyclone-IV 芯片进行 SPI 时序控制，将温度数据经串口传输至上位机。Qt 程序负责实时解析数据并绘制滚动曲线，支持数据存储与日志管理。系统采用整数运算避免浮点误差，采样频率稳定，适用于实验室验证及工业现场长期运行。
'温度看得见'是整套系统的唯一目标。FPGA 端负责'采得准、传得快'；PC 端负责'画得顺、存得久'。双端通过极简串口帧完成解耦，既能在实验室做验证，也可直接搬到工业现场长期运行。
系统架构图如下：
┌──────────────┐ UART(TTL) ┌──────────────┐
│ Cyclone-IV │←─────────→│ Qt Host │
│ MAX6675×3 │ 115200-8-N-1│ Real-time │
│ 50 MHz │ │ Curve & Log │
└──────────────┘ └──────────────┘
0256\r\n 表示 25.6 ℃。xag.txt，时间戳到秒，支持一键清空并弹窗确认。QSerialPortInfo，运行时切换波特率需先关闭端口。T_counter 0→500 000 循环，每 1 µs 步进。通道 1 占用 2–34 µs，通道 2 占用 42–74 µs，通道 3 占用 82–114 µs，间隔 8 µs 防止总线冲突。raw×25 得到'百倍温度'，避免浮点。上位机再除 100 还原，保证两端全程整数运算。array0[0…120]。新点到达时整体左移，尾部更新，触发一次 updateImage()。画面刷新周期 500 ms，视觉无卡顿。QIODevice::Append | QIODevice::WriteOnly，每条记录 < 50 B，0.5 s 一次写，SSD 寿命可忽略。清空时 resize(0) 立即释放空间。| 方向 | 现支持 | 预留字段 | 升级建议 |
|---|---|---|---|
| 通道 | 3 路 | 帧尾可扩展 ,CHx | 4–8 路只需修改计数器区间 |
| 量程 | 0–1024 ℃ | 20 bit 数据可再左移 | 若换 14 bit ADC，上位机除 100→除 10 |
| 协议 | ASCII | 可切 Binary | 下位机同帧长度，上位机 QDataStream 解析 |
| 曲线 | 固定 60 s | 横轴可缩 | 增加 QSlider 控制 timeWindow 变量 |
readyRead()。\r\n → 解析 → 绘图线程 getTemp2() → 画布更新 → 主窗口 paintEvent() 贴图。flag=1 → 下次写入先 resize(0) 清空日志。整套方案'用最少的逻辑做最可靠的事'：FPGA 端代码不到 300 行，Qt 端不到 500 行，却完成了工业场合最需要的三类功能——实时显示、趋势绘图、数据留痕。开发者只需掌握 Verilog 时序与 Qt 信号槽，就能在一天内完成移植：换芯片、换串口、换界面，全部通过参数化宏与常量集中管理，真正做到'代码少泄露，功能全交付'。
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