概述:數據采集系統在工業測控">

      技術頻道

      嵌入式高速數據采集solution

        概述: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。硬件構成如圖所示:
      高速數據采集系統框圖


        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

      接口
      描述
      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

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