AT91RM9200+CPLD高速大缓存AD采集方案

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恒颐AT91RM9200+CPLD高速大缓存AD采集方案
北京恒颐高科技术有限公司
Beijing Hengyi Embedded System Co.,ltd.

『恒颐高速数据采集产品图』

数据采集系统在工业测控、环境监测等方面的应用非常广泛。随着科学技术的发展，数据采集技术正向着高精度、高速度、稳定可靠、集成化及实时系统的方向发展。
传统的基于MCU的数据采集、A/D转换产品，无论是系统体积、系统功耗、系统数据采集精度以及系统处理能力等方面都不尽如人意，迫切需要一种能以较低的功耗和体积，实现高精度的数据采集、高性能的系统处理能力的嵌入式方案产品。
从数据采集速度和精度、系统的稳定性和实时性、单位成本、系统功耗等多方面因素考虑，恒颐高科提供一种基于ARM和CPLD的嵌入式低功耗的多通道、高精度、大缓存的高速数据采集方案。
   方案简介
恒颐高科嵌入式高速大缓存AD采集系统采用ATMEL的32位ARM作为系统的CPU，单芯片集成多种功能。系统外围扩展了CPLD逻辑芯片作为协处理器，并扩展了A/D数据采集转换电路模块以及高速数据采集缓冲系统FIFO，可以实现高精度、高速率的数据采集；外围接口资源丰富；运行嵌入式Linux操作系统；面向石油勘探、环境监测、工业控制、医疗设备等领域，对数据进行采集处理和网络传输，实时及逻辑性能良好。硬件构成如图所示：
高速数据采集系统框图

                  
    在系统运行过程中，CPU发控制信号给CPLD,利用CPLD编程的灵活性来控制48路ADC的启动和停止，即达到动态地选择采样通道地目的。ADC转换电路将采样信号由FIFO缓冲后送入ARM处理器，进行数据处理并将结果传输到上位机。
   
   系统硬件接口
接口                      描述
RS232接口  3个9针D型RS-232C串行接口，对应于Debug UART、UART2和UART3
RS485接口  1路RS485接口，外接总线收发器，支持RS485通信
10/100M以太网口  AT91RM9200内嵌MAC，外接DM9161，支持以太网通讯
USB接口          外扩USB主、从接口（USB2.0协议，12Mbps）
PC104接口        支持标准的PC104模块扩展
JTAG接口  标准20针定义，支持JTAG调试
CPLD编程接口  系统设有CPLD,实现逻辑运算，实现总线扩展
RTC 独立的IIC接口，后备锂电池，为系统提供时钟基准
Can总线接口 1路can总线接口
电源接口 ＋5V、＋12V、－12V电源输入接口，带LED电源信号指示
STN/TFT LCD接口 1个LCD接口，可支持多种尺寸的STN/TFT LCD屏
96-pin欧式插针X2 48路GPIO(24路输入，24路输出)、矩阵键盘接口、4线触摸电阻都由96-pin欧式插针引出
   A/D数据采集技术参数
   
       采样通道：48路AD采集，24路输入，24路输出；
       采样精度：12位
       采样频率：1MHZ
       输入信号范围：－10V～10V、4～20mA。


   恒颐成功案例
气象/水文/地质/环保等行业的数据采集系统
高速、高精度和多参数综合测试系统
发电变电监测/环境监测控制系统
有线/无线网络数据采集处理与传输系统
标准PC104核心系统控制板型号:PCMH-9200 (现已量产,批量供货)
      PCMH-9200 PC104型AT91RM9200控制板，是面向各种工业型数据采集和传输应用快速组建系统的一系列产品组合。
      该板载有AT91RM9200 32位ARM处理器，32MB SDRAM、4MB Nor Flash和64MB Nand Flash，集成10/100兆自适应以太网口与USB2.0端口，具备RTC，支持PC104总线扩展。且可以为客户提供硬件参考设计!

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