基于A(yíng)RMFPGA的高速同步數據采集方案

大多數的勘探、觀(guān)測工作都是在嚴苛的環(huán)境中進(jìn)行的，對數據的準確性、實(shí)時(shí)性都有著(zhù)較高的要求，并且大多情況下要求多參數同步測量。北京恒頤針對勘探、測控等行業(yè)的特點(diǎn)，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(guò)監測者的要求完成多通道數據的同步采集并實(shí)現實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò )傳輸。

　　◆應用場(chǎng)合

　　物探分析領(lǐng)域

　　天然氣、石油等地下勘探領(lǐng)域

　　觀(guān)測技術(shù)領(lǐng)域(地震波、頻譜分析)

　　電力調度系統

　　◆系統架構

　　恒頤高速同步數據采集方案，功能特點(diǎn)如下：

　　1)通過(guò)系統接口直接與采集終端通訊，完成工業(yè)現場(chǎng)的多通道模擬量、開(kāi)關(guān)量的數據采集與A/D轉換，實(shí)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(cháng)時(shí)間連續采集存儲;

　　3)支持采集數據的移動(dòng)存儲，可對采集數據通過(guò)存儲卡進(jìn)行存取;

　　4)支持10/100M以太網(wǎng)或CDMA/GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，可以實(shí)現高效率的網(wǎng)絡(luò )數據傳輸。

　　系統架構如圖所示：

　　◆系統硬件設計

　　恒頤高速同步數據采集系統主要包括以下幾個(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(shí)現長(cháng)時(shí)間不間斷的數據采集與數據轉換;同時(shí)系統具有豐富的外圍控制接口和通信接口，可以實(shí)現數據的存儲、顯示，完成RS485/RS232或高速以太網(wǎng)絡(luò )的數據傳輸。

　　系統硬件結構如圖所示：

　　◆系統軟件設計

　　嵌入式操作系統在系統中具有至關(guān)重要的作用，該方案依托高性能的Linux操作系統，實(shí)現對數據采集終端的控制，實(shí)現數據的實(shí)時(shí)傳輸和處理。

　　方案優(yōu)勢

　　恒頤基于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(wèn)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(shí)時(shí)處理、網(wǎng)絡(luò )傳輸不受區域限制等特點(diǎn)。