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 同創 提供一種基于ARM和CPLD的嵌入式低功耗的多通道、高精度、大緩存的高速數據采集方案。
方案簡介
恒頤 同創 嵌入式高速 大緩存AD 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ARM處理器，進行數據處理并將結果傳輸到上位機。
系統硬件接口
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接口 |
描述 |
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RS232接口 |
3個9針D型RS-232C串行接口，對應于Debug UART、UART2和UART3 |
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RS485接口 |
1路RS485接口，外接總線收發器，支持RS485通信 |
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10/100M以太網口 |
AT91RM9200內嵌MAC，外接 DM9161，支持以太網通訊 |
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USB接口 |
外擴USB主、從接口（USB2.0協議，12Mbps） |
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PC104接口 |
支持標準的PC104模塊擴展 |
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JTAG接口 |
標準20針定義，支持JTAG調試 |
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CPLD編程接口 |
系統設有CPLD,實現邏輯運算，實現總線擴展 |
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RTC |
獨立的IIC接口，后備鋰電池，為系統提供時鐘基準 |
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Can總線接口 |
1路can總線接口 |
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電源接口 |
＋5V、＋12V、－12V電源輸入接口，帶LED電源信號指示 |
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STN/TFT LCD接口 |
1個LCD接口，可支持多種尺寸的STN/TFT LCD屏 |
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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 由 96-pin歐式插針引出 |
A/D數據采集技術參數
采樣通道：48路 AD采集 ，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。
恒頤成功案例
² 氣象/水文/地質/環保等行業的數據采集系統
² 高速、高精度和多參數綜合測試 系統
² 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
中國電子商務服務聯盟成員單位 瓊ICP備