嵌入式高速大緩存AD采集方案
閱讀：332發布時間：2008-02-25
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煙臺勾股通信技術有限公司
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數據采集系統在工業測控、環境監測等方面的應用非常廣泛。隨著科學技術的發展，數據采集技術正向著高精度、高速度、穩定可靠、集成化及實時系統的方向發展。
傳統的基于MCU的數據采集、A/D轉換產品，無論是系統體積、系統功耗、系統數據采集精度以及系統處理能力等方面都不盡如人意，迫切需要一種能以較低的功耗和體積，實現高精度的數據采集、高性能的系統處理能力的嵌入式方案產品。
從數據采集速度和精度、系統的穩定性和實時性、單位成本、系統功耗等多方面因素考慮，恒頤高科提供一種基于ARM和CPLD的嵌入式低功耗的多路高精度數據采集方案。
方案簡介
恒頤高科嵌入式高速數據采集系統采用ATMEL的32位ARM作為系統的CPU，單芯片集成多種功能。系統外圍擴展了CPLD邏輯芯片作為協處理器，并擴展了A/D數據采集轉換電路模塊以及高速數據采集緩沖系統FIFO，可以實現高精度、高速率的數據采集；外圍接口資源豐富；運行嵌入式Linux操作系統；面向石油勘探、環境監測、工業控制、醫療設備等領域，對數據進行采集處理和網絡傳輸，實時及邏輯性能良好。
在系統運行過程中，CPU發控制信號給CPLD,利用CPLD編程的靈活性來控制48路ADC的啟動和停止，即達到動態地選擇采樣通道地目的。ADC轉換電路將采樣信號由FIFO緩沖后送入CPLD邏輯編程電路,再由CPLD電路送入ARM處理器，進行數據地處理并將結果傳輸到上位機。
系統硬件接口
RS232接口: 3個9針D型RS-232C串行接口，對應于Debug UART、UART2和UART3
RS485接口 :1路RS485接口，外接總線收發器，支持RS485通信
10/100M以太網口: AT91RM9200內嵌MAC，外接DM9161，支持以太網通訊
USB接口: 外擴USB主、從接口（USB2.0協議，12Mbps）
PC104接口 :支持標準的PC104模塊擴展
JTAG接口: 標準20針定義，支持JTAG調試
CPLD編程接口: 系統設有CPLD,實現邏輯運算，實現總線擴展
RTC: 獨立的IIC接口，后備鋰電池，為系統提供時鐘基準
Can總線接口: 1路can總線接口
電源接口: ＋5V、＋12V、－12V電源輸入接口，帶LED電源信號指示
STN/TFT LCD接口: 1個LCD接口，可支持多種尺寸的STN/TFT LCD屏
96-pin歐式插針X2: 48路GPIO(24路輸入，24路輸出)、矩陣鍵盤接口、4線觸摸電阻都有96-pin歐式插針引出
A/D數據采集技術參數
采樣通道：48路GPIO，24路輸入，24路輸出；
采樣精度：12位
采樣頻率：1MHZ
輸入信號范圍：－10V～10V、4～20mA。
軟件支持
恒頤高速數據采集系統采用ARM+嵌入式Linux的構架，Linux版本為2.6，Linux2.6內核較Linux2.4具有以下的特點：
（1）改進的多媒體功能；
（2）支持更大的內存和文件系統；
（3）支持跟過的賬戶和進程，支持多線程技術；
（4）提高了系統性能，2.6內核比2.4快上5倍。
應用場合
＊氣象/水文/地質/環保等行業的數據采集系統
＊高速、高精度和多參數綜合測試系統
＊發電變電監測/環境監測控制系統
＊有線/無線網絡數據采集處理與傳輸系統
北京恒頤高科技術有限公司
