應用背景

當前，越來越多的領(lǐng)域要求高精度數(shù)據(jù)采集、A/D轉(zhuǎn)換以及實時處理功能，尤其是物探分析、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療設備、工業(yè)控制等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的基于MCU的數(shù)據(jù)采集、A/D轉(zhuǎn)換方案，無論是系統(tǒng)體積、系統(tǒng)功耗、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集精度以及系統(tǒng)處理能力等方面都不盡如人意，因此，迫切需要一種能以較低的功耗和體積，實現(xiàn)高精度的數(shù)據(jù)采集、高性能的系統(tǒng)處理能力的嵌入式解決方案。

北京恒頤高科技術(shù)有限公司作為專業(yè)的嵌入式應用開發(fā)商和方案提供商，針對行業(yè)用戶的不同需求，提供高性價比的系統(tǒng)設計，幫助用戶實現(xiàn)最優(yōu)的高精度數(shù)據(jù)采集及網(wǎng)絡傳輸方案。

應用場合

高精度數(shù)據(jù)采集及網(wǎng)絡傳輸方案適用于以下場合：
＊石油、地質(zhì)勘探行業(yè)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
＊高速、高精度和多參數(shù)綜合測試系統(tǒng)
＊環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)
＊工業(yè)控制領(lǐng)域

方案介紹

該方案采用32位高性能嵌入式ARM處理器，設計靈活、可編程邏輯器件FPGA作為協(xié)處理器，24位高精度的A/D轉(zhuǎn)換器，并設計多路串口與網(wǎng)絡接口，運行Linux操作系統(tǒng)。面向石油勘探、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)控制等行業(yè)，對數(shù)據(jù)進行采集處理和網(wǎng)絡傳輸。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示：

ARM通過FPGA控制高精度A/D采樣信號，數(shù)據(jù)采集過程中通過FPGA內(nèi)部的比較電路自動調(diào)整增益放大器增益倍數(shù)，極大提高了對微弱信號的分辨能力。ARM在系統(tǒng)中的作用主要是將A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)在傳輸?shù)缴衔粰C之前，進行數(shù)據(jù)整理、標記、打包以及數(shù)據(jù)預處理，以提高數(shù)據(jù)精度，同時ARM還要完成對時序、觸發(fā)、DMA中斷請求作出相應的處理。

優(yōu)勢與技術(shù)突破

數(shù)據(jù)采集采用24位精度ADC，由ARM通過FPGA控制，利用FPGA的時序嚴格、速度較快、可編程性好等特點，將可能需要的各種控制和狀態(tài)信號引入FPGA，利用FPGA的大容量和現(xiàn)場可編程的特性，根據(jù)不同的要求進行現(xiàn)場修改，增大了系統(tǒng)設計的成功率和靈活性。同時，ARM對數(shù)據(jù)的預處理極大地提高了數(shù)據(jù)的精度。在PCB布線時認真考慮了濾波、接地和合理的信號走線，提高了數(shù)據(jù)采集的可靠性。

恒頤成功案例

＊石油勘探行業(yè)數(shù)據(jù)采集終端
＊環(huán)境監(jiān)測站