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基于ARM和FPGA的高速高空数据采集系统的实现

基于ARM和FPGA的高速高空数据采集系统的实现

本文摘要:随着人们对高空的兴趣发展和研究必须,更加多的科学实验被科研人员搬了空中展开,气球探空和无人机实验是较为典型的方法。这些科学实验往往必须在一定的实验条件抵达时启动时某特定实验现象,从而对再次发生时间十分急促且不具备可反复重现性的实验目标数据展开高速收集。

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随着人们对高空的兴趣发展和研究必须,更加多的科学实验被科研人员搬了空中展开,气球探空和无人机实验是较为典型的方法。这些科学实验往往必须在一定的实验条件抵达时启动时某特定实验现象,从而对再次发生时间十分急促且不具备可反复重现性的实验目标数据展开高速收集。日前,笔者参予的项目中必须已完成的任务是:通过无线通信构建对高空实验设备展开掌控,对整个实验过程展开动态仔细观察分析(其中的实验条件数据通过GPS接收机,红外虚拟世界逻辑分析仪等设备动态收集),待实验抵达启动时条件时,通过手动(或自动可选)的方法实行启动时,再对启动时后的实验目标数据展开收集并传到地面PC展开先前的分析处置。

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该项目使用ARM和FPGA分别作为主从处理器设计嵌入式收集系统,使用多通道A/D分段取样实验目标数据,系统通过基于串口的无线数传模块与地面动态通信。1系统硬件设计系统的硬件结构原理图如图1右图。

在该系统设计方案中,ARM使用Samsung公司基于ARM920T的S3C2410,其主要技术指标如:反对32bARM指令集和16bThumb指令集;反对32b的高速AMBA总线模块;具有MMU(内存管理单元),可以展开Linux操作系统的重制;MPU反对实时操作系统;使用五级流水线和哈佛结构,独立国家的16KB指令Cache和16KB数据Cache,具备更高的指令和数据处置能力;反对TFT的LCD控制器、NAND存储器控制器、3路UART、4路带PWM的Timer、8路10位ADC、触摸屏模块、I2C总线模块,以及2个USB主设备模块和1个USB从设备模块等非常丰富的外围设备和模块。


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