ARM+FPGA的高速同步數據采集

1、 應用背景

市面上的FPGA開發板和ARM開發板很多，但是將兩者結合起來完成數據采集與網絡通訊的開發板很少。大多數的勘探、觀測工作都是在嚴苛的環境中進行的，對數據的準確性、實時性都有著較高的要求，并且大多情況下要求多參數同步測量。飛旭公司在基于實際的工程項目成功的基礎上，推出了基于ARM+FPGA的低功耗、高速率、高精度、多通道同步數據采集方案，可以通過監測者的要求完成多通道數據的同步采集并實現實時的網絡傳輸。

基于ARM+FPGA的高速同步數據采集方案，解決了數據采集的同步性問題，與以往的數據采集方案相比，具有高精度、高速率、多參數同步測量、實時處理、網絡傳輸不受區域限制等特點。

主要應用于物探分析領域、天然氣、石油等地下勘探領域、觀測技術領域（地震波、頻譜分析）、電力調度系統等行業。

2、 系統特點

1）通過系統接口直接與采集終端通訊，完成工業現場的多通道模擬量、開關量的數據采集與A/D轉換，實現對數據采集終端的控制；

2）系統設有FIFO緩存模塊，支持信號的長時間連續采集存儲；

3）支持采集數據的移動存儲，可對采集數據通過存儲卡進行存??；

4）支持10/100M以太網或CDMA/GPRS無線網絡，可以實現高效率的網絡數據傳輸。

3、 系統結構

高速同步數據采集系統主要包括以下幾個部分：ARM控制器、存儲電路、FPGA邏輯控制電路、A/D轉換電路、FIFO緩存、電源電路、接口電路等。

系統具備多通道數據采集接口，FPGA邏輯電路控制A/D采集和FIFO緩存模塊，實現長時間不間斷的數據采集與數據轉換；同時系統具有豐富的外圍控制接口和通信接口，可以實現數據的存儲、顯示，完成RS485/RS232或高速以太網絡的數據傳輸。

4、 硬件配置

1) ALTERA的EP1C12 FPGA,12060個邏輯單元, M4KRAM 有52個,2個鎖相環。

2) SRAM型號為IS61LV25616－10T 兩片,用于建立高速AD數據的緩沖存儲器FIFO容量為256 KX 32位。支持信號的長時間連續采集存儲

3) AT91RM9200,ARM9工業級處理器。

4) 內存SDRAM32－128MB, 為運行嵌入式操作系統和大數據量計算留出存儲空間。

5) NOR-FLASH４MB,用于 存儲引導程序和操作系統。

6) NAND－FLASH32MB, 存儲用戶應用程序和數據。

7) USB主接口,可以外接U盤、移動硬盤、USB鍵盤、USB攝像頭等。支持采集數據的移動存儲，可對采集數據通過存儲卡進行存取。

8) 支持10/100M以太網或CDMA/GPRS無線網絡，可以實現高效率的網絡數據傳輸。

5、 提供軟件說明

1) PGA的數據采集與處理verilog源代碼。

2) ARM9的linux操作系統源代碼。

3) ARM9的根文件系統源代碼。

4) ARM9的數據采集與網絡傳輸測試源代碼。

5) U盤驅動及掛裝代碼。

6) YAFFS文件系統。

7) NFS網絡文件系統。

8) TELNET服務器。

9) FTP 服務器

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