国产无码黄电影_麻豆av一区二区三区不卡_伦理在线视频免费观看视频_九九热这里只有精品33_亚洲av中文无码乱人伦在线播放_国产成人精品aa毛片久久_成人欧美一区二区三区的电影在线_78精品国产综合久久香蕉_亚洲日本成本人在线观看

0 賣盤信息
BOM詢價
您現在的位置: 首頁 > 電子資訊 >新品快報 > 基于FPGA+ARM的數據采集系統設計

基于FPGA+ARM的數據采集系統設計

來源: 中電網
2021-05-26
類別:新品快報
eye 18
文章創建人 拍明

原標題:基于FPGA+ARM的數據采集系統設計

基于FPGA+ARM的數據采集系統設計結合了FPGA的高速并行處理能力和ARM的靈活控制能力,適用于對數據采集精度和實時性要求較高的應用場景。以下是對該系統設計的詳細分析:

一、系統總體結構

基于FPGA+ARM的數據采集系統通常由輸入調理電路、A/D轉換電路、FPGA和ARM控制電路等部分組成。被采集的模擬信號首先經過調理電路,然后進入A/D轉換芯片進行模數轉換。轉換后的數字信號在FPGA的控制下被送入FPGA內嵌的FIFO存儲模塊,并通知ARM立即取走數據。最后,ARM通過USB或其他高速接口將數據上傳到上位機進行實時處理。

二、關鍵組件選擇與設計

  1. FPGA

    • 作用:FPGA負責控制A/D轉換及數據的緩存,保證數據采樣的高精度和高速度。

    • 選擇:可選用高集成度、高可靠性、低功耗及時序控制精確的FPGA芯片,如Xilinx Spartan3系列的XC3S200或Altera公司的Cyclone系列EP1C6等。

  2. ARM

    • 作用:ARM作為主控芯片,嵌入Linux內核,負責控制整個系統,并將數據通過USB或其他接口上傳到上位機。

    • 選擇:可選用高性能的ARM處理器,如Atmel公司的SAM9G45芯片或Marvell公司的PXA270等。這些芯片具有高速的處理能力和豐富的外設接口,能夠滿足系統的控制需求。

  3. A/D轉換芯片

    • 作用:A/D轉換芯片負責將模擬信號轉換為數字信號,是實現數據采集的關鍵組件。

    • 選擇:可選用高性能的A/D轉換芯片,如ADI公司的AD7656或德州儀器(TI)公司的ADS1278等。這些芯片具有高精度、高采樣速率和低功耗等優點,能夠滿足系統對數據采集的要求。

image.png

三、系統接口設計

  1. FPGA與A/D轉換芯片的接口

    • FPGA通過控制信號啟動A/D轉換芯片的采樣過程,并讀取轉換后的數據。為了提高數據吞吐率,可采用并行接口模式與FPGA的數據線直接相連。

  2. FPGA與ARM的接口

    • FPGA與ARM之間的數據交換可采用雙口RAM芯片來實現FIFO功能,也可采用跨時鐘域通信的方式,如脈沖邊緣檢測法,以避免亞穩態、采樣丟失及潛在邏輯錯誤等情況的發生。

    • 在具體設計中,FPGA中的A/D控制模塊負責啟動A/D轉換并讀取數據,然后將數據緩存到FIFO中。當FIFO中的數據量達到一定程度時,FPGA向ARM產生中斷信號。ARM在接收到中斷信號后,讀取FIFO中的數據并上傳到上位機。

四、驅動程序與軟件開發

  1. FPGA驅動程序

    • FPGA驅動程序主要負責控制并讀取FPGA數據,并將數據緩存到Linux內核提供的先進先出隊列(如KFIFO)中。驅動程序需要管理FPGA的采樣控制信號線,為FPGA申請指定區域內存,并為中斷信號申請中斷線并注冊中斷處理例程。

  2. ARM驅動程序

    • ARM驅動程序需要設計嵌入式Linux下的驅動程序來實現ARM與FPGA之間的數據傳輸。驅動程序需要響應FPGA的中斷信號,讀取雙口RAM中的數據,并通過USB或其他接口上傳到上位機。同時,驅動程序還需要處理與上位機的通信協議和數據格式轉換等問題。

  3. 上位機軟件

    • 上位機軟件需要與數據采集設備配置同樣的通信接口和協議,以便接收和處理從數據采集設備上傳的數據。上位機軟件可以采用Driver Studio等工具進行開發,以Visual Studio等作為輔助開發環境。

五、系統工作流程

系統上電后,ARM引導Linux啟動,初始化內部寄存器及板卡上的RAM,向內核裝載USB驅動及FPGA驅動,并初始化FPGA和配置A/D轉換芯片的工作模式。初始化完畢并接收到上位機的采樣命令后,A/D轉換芯片開始進行采樣,系統進入等待數據狀態。采樣結束后,FPGA通知ARM來讀取數據。ARM將FPGA傳來的數據及系統狀態信息通過USB或其他接口迅速上傳到上位機中,上位機根據具體應用進行數據處理等操作,完成一次采集工作。

綜上所述,基于FPGA+ARM的數據采集系統設計結合了FPGA和ARM的優勢,實現了高精度、高速度的數據采集和實時處理。通過合理的組件選擇、接口設計和軟件開發,該系統能夠滿足各種復雜應用場景的需求。


責任編輯:David

【免責聲明】

1、本文內容、數據、圖表等來源于網絡引用或其他公開資料,版權歸屬原作者、原發表出處。若版權所有方對本文的引用持有異議,請聯系拍明芯城(marketing@iczoom.com),本方將及時處理。

2、本文的引用僅供讀者交流學習使用,不涉及商業目的。

3、本文內容僅代表作者觀點,拍明芯城不對內容的準確性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保證。讀者閱讀本文后做出的決定或行為,是基于自主意愿和獨立判斷做出的,請讀者明確相關結果。

4、如需轉載本方擁有版權的文章,請聯系拍明芯城(marketing@iczoom.com)注明“轉載原因”。未經允許私自轉載拍明芯城將保留追究其法律責任的權利。

拍明芯城擁有對此聲明的最終解釋權。

相關資訊

資訊推薦
云母電容公司_云母電容生產廠商

云母電容公司_云母電容生產廠商

開關三極管13007的規格參數、引腳圖、開關電源電路圖?三極管13007可以用什么型號替代?

開關三極管13007的規格參數、引腳圖、開關電源電路圖?三極管13007可以用什么型號替代?

74ls74中文資料匯總(74ls74引腳圖及功能_內部結構及應用電路)

74ls74中文資料匯總(74ls74引腳圖及功能_內部結構及應用電路)

芯片lm2596s開關電壓調節器的中文資料_引腳圖及功能_內部結構及原理圖_電路圖及封裝

芯片lm2596s開關電壓調節器的中文資料_引腳圖及功能_內部結構及原理圖_電路圖及封裝

芯片UA741運算放大器的資料及參數_引腳圖及功能_電路原理圖?ua741運算放大器的替代型號有哪些?

芯片UA741運算放大器的資料及參數_引腳圖及功能_電路原理圖?ua741運算放大器的替代型號有哪些?

28nm光刻機卡住“02專項”——對于督工部分觀點的批判(睡前消息353期)

28nm光刻機卡住“02專項”——對于督工部分觀點的批判(睡前消息353期)

拍明芯城微信圖標

各大手機應用商城搜索“拍明芯城”

下載客戶端,隨時隨地買賣元器件!

拍明芯城公眾號
拍明芯城抖音
拍明芯城b站
拍明芯城頭條
拍明芯城微博
拍明芯城視頻號
拍明
廣告
恒捷廣告
廣告
深亞廣告
廣告
原廠直供
廣告