基于ARM9和FPGA的高速便攜式數(shù)據(jù)采集前端的設(shè)計(jì).pdf

1、數(shù)據(jù)采集是獲取信息的基本手段,數(shù)據(jù)采集技術(shù)作為信息科學(xué)的一個(gè)重要分支,是以傳感器、信號(hào)測(cè)量與處理、微型計(jì)算機(jī)等技術(shù)為基礎(chǔ)而形成的一門綜合應(yīng)用技術(shù),它研究數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、處理及控制等作業(yè),具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
　　 本文提出了一種便攜式的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想。此高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集前端和通用計(jì)算機(jī)構(gòu)成,文中詳細(xì)介紹了這個(gè)系統(tǒng)中基于ARM9和FPGA的高速的便攜式數(shù)據(jù)采集前端的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)采集前端主要功能包括2路高速高

2、精度模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換(采樣頻率能多種可調(diào)),靜止波形顯示,以及向計(jì)算機(jī)提供高速的數(shù)據(jù)傳輸接口等。
　　 采集前端在硬件設(shè)計(jì)上采用基于ARM920T處理器核的三星公司的型號(hào)為S3C2410的ARM作為整個(gè)采集前端的主控制器,同時(shí)考慮到高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)性,因此采用Altera公司的型號(hào)為EP2C8Q208的FPGA作為數(shù)據(jù)采集的直接控制器,此外FPGA也提供其他一些器件的互聯(lián)接口時(shí)序。AD轉(zhuǎn)換芯片采Linear公司的有效位數(shù)為14位,

3、轉(zhuǎn)換速率為10Msps的高速高精度AD轉(zhuǎn)換芯片LTC2245。采集前端提供1394a總線接口與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。
　　 本文首先對(duì)數(shù)據(jù)采集的歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行了概述,提出了由ARM9和FPGA兩大核心模塊做為主架構(gòu)的采集前端,并且利用高速外部總線連接采集前端至計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,接著對(duì)這個(gè)采集前端的整體構(gòu)架進(jìn)行介紹,并且給出了詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上,完成了基于ARM9裸機(jī)的軟件系統(tǒng)的構(gòu)建和所應(yīng)用到的外設(shè)的底層驅(qū)動(dòng)函數(shù)和