ARM+FPGA的高速同步數(shù)據(jù)采集

1、 應(yīng)用背景

市面上的FPGA開發(fā)板和ARM開發(fā)板很多，但是將兩者結(jié)合起來完成數(shù)據(jù)采集與網(wǎng)絡(luò)通訊的開發(fā)板很少。大多數(shù)的勘探、觀測工作都是在嚴(yán)苛的環(huán)境中進(jìn)行的，對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性都有著較高的要求，并且大多情況下要求多參數(shù)同步測量。飛旭公司在基于實(shí)際的工程項(xiàng)目成功的基礎(chǔ)上，推出了基于ARM+FPGA的低功耗、高速率、高精度、多通道同步數(shù)據(jù)采集方案，可以通過監(jiān)測者的要求完成多通道數(shù)據(jù)的同步采集并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

基于ARM+FPGA的高速同步數(shù)據(jù)采集方案，解決了數(shù)據(jù)采集的同步性問題，與以往的數(shù)據(jù)采集方案相比，具有高精度、高速率、多參數(shù)同步測量、實(shí)時(shí)處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸不受區(qū)域限制等特點(diǎn)。

主要應(yīng)用于物探分析領(lǐng)域、天然氣、石油等地下勘探領(lǐng)域、觀測技術(shù)領(lǐng)域（地震波、頻譜分析）、電力調(diào)度系統(tǒng)等行業(yè)。

2、 系統(tǒng)特點(diǎn)

1）通過系統(tǒng)接口直接與采集終端通訊，完成工業(yè)現(xiàn)場的多通道模擬量、開關(guān)量的數(shù)據(jù)采集與A/D轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集終端的控制；

2）系統(tǒng)設(shè)有FIFO緩存模塊，支持信號的長時(shí)間連續(xù)采集存儲；

3）支持采集數(shù)據(jù)的移動(dòng)存儲，可對采集數(shù)據(jù)通過存儲卡進(jìn)行存取；

4）支持10/100M以太網(wǎng)或CDMA/GPRS無線網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)高效率的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。

3、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

高速同步數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分：ARM控制器、存儲電路、FPGA邏輯控制電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、FIFO緩存、電源電路、接口電路等。

系統(tǒng)具備多通道數(shù)據(jù)采集接口，F(xiàn)PGA邏輯電路控制A/D采集和FIFO緩存模塊，實(shí)現(xiàn)長時(shí)間不間斷的數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；同時(shí)系統(tǒng)具有豐富的外圍控制接口和通信接口，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、顯示，完成RS485/RS232或高速以太網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。

4、 硬件配置

1) ALTERA的EP1C12 FPGA,12060個(gè)邏輯單元, M4KRAM 有52個(gè),2個(gè)鎖相環(huán)。

2) SRAM型號為IS61LV25616－10T 兩片,用于建立高速AD數(shù)據(jù)的緩沖存儲器FIFO容量為256 KX 32位。支持信號的長時(shí)間連續(xù)采集存儲

3) AT91RM9200,ARM9工業(yè)級處理器。

4) 內(nèi)存SDRAM32－128MB, 為運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)量計(jì)算留出存儲空間。

5) NOR-FLASH４MB,用于 存儲引導(dǎo)程序和操作系統(tǒng)。

6) NAND－FLASH32MB, 存儲用戶應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)。

7) USB主接口,可以外接U盤、移動(dòng)硬盤、USB鍵盤、USB攝像頭等。支持采集數(shù)據(jù)的移動(dòng)存儲，可對采集數(shù)據(jù)通過存儲卡進(jìn)行存取。

8) 支持10/100M以太網(wǎng)或CDMA/GPRS無線網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)高效率的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。

5、 提供軟件說明

1) PGA的數(shù)據(jù)采集與處理verilog源代碼。

2) ARM9的linux操作系統(tǒng)源代碼。

3) ARM9的根文件系統(tǒng)源代碼。

4) ARM9的數(shù)據(jù)采集與網(wǎng)絡(luò)傳輸測試源代碼。

5) U盤驅(qū)動(dòng)及掛裝代碼。

6) YAFFS文件系統(tǒng)。

7) NFS網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)。

8) TELNET服務(wù)器。

9) FTP 服務(wù)器

掃描二維碼獲取

更多精彩

FPGA設(shè)計(jì)論壇

歡迎關(guān)注至芯科技

至芯官網(wǎng)：www.zxopen.com

至芯科技技術(shù)論壇：www.fpgaw.com

至芯科技淘寶網(wǎng)址：

https://zxopen.taobao.com

至芯科技FPGA初級課程（B站）：

https://space.bilibili.com/521850676

至芯科技FPGA在線課程（騰訊課堂）：

https://zxopenbj.ke.qq.com/

至芯科技-FPGA 交流群(QQ)：282124839

更多資料下載歡迎注冊http://www.fpgaw.com

掃碼加微信回復(fù)加群

邀請您加入FPGA學(xué)習(xí)交流群

歡迎加入至芯科技FPGA微信學(xué)習(xí)交流群，這里有一群優(yōu)秀的FPGA工程師、學(xué)生、老師、這里FPGA技術(shù)交流學(xué)習(xí)氛圍濃厚、相互分享、相互幫助、叫上小伙伴一起加入吧！