基于arm+cpld的环保数据采集系统

《基于arm+cpld的环保数据采集系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、一项目功能要求基于ARM+CPLD的环保数据采集系统总体功能描述系统主要功能：数据采集系统是通过采样电路将输入的模拟信号转换成离散信号，并送入CPU、MCU或DSP进行处理。环保监测系统主要由三个组成部分，分别为数据采集前端、信号采集控制及传输，监控中心。数据采集系统首先对采集的信号进行前端处理，如信号放大、滤波等预处理。采用的CPLD器件实现整个系统的控制逻辑，它控制着采集通道的切换、A/D转换的起/停、转换后的数据存放在存储单元的地址发生器、产生中断请求以通知ARM读取存放在存储器中的数据，由ARM微处理器进行快速的处理和

2、传输。环保监测中心Internet/GPRS温度、天气状况数据采集点流量计监测分站PH值其他监测设备图11）数据采集前端　数据采集前端由各种终端监测设备构成，直接对设备运行状态及环境参数进行数据采集。2）信号采集控制及传输　　信号采集控制及传输部分由“ARM+CPLD环保数据采集设备”构成。能够支持多种协议，该环保数据采集系统可以与任何在线监测设备如温度计、流量计、PH计等相连，实现对监测点进行实时数据采样，对环境状况进行监测，并且将监测数据通过以太网络或CDMA无线网络实时地传输到监测中心进行数据汇总和分析。3）监控中心　　

3、监控中心通过网络对“ARM+CPLD环保数据采集设备”进行设置，并对采集的信息进行分析处理。系统主要完成的任务为：ARM接收CPLD发送的命令，完成系统工作参数的设置，并通过模拟地址/数据总线与CPLD进行通信，向CPLD发送控制命令；对外部的多路模拟量输入进行信号调理，在CPLD控制下进行A/D转换，将采集到的数据传送到ARM进行处理、显示。基于ARM+CPLD的环保数据采集系统模块功能描述1）硬件方面主要硬件GEC240开发板、CPLD扩展板、AD数据采集模块A.GEC2440开发板外观B.GEC2440开发板硬件构成硬件

4、功能介绍：◆采用三星公司的S3C2440A-40，系统可稳定运行在405MHZ，主频最高可达530多MHz；◆64M字节的SDRAM，由两片K4S561632组成，工作在32位模式下；◆64M字节NANDFlash，采用的是K9F1208，可以兼容16M，32M或128M字节；◆10M以太网接口，采用的是CS8900Q3，带传输和连接指示灯；◆LCD和触摸屏接口；◆2个USBHOST，S3C2440内置的，符合USB1.1，其中一个USBHOST接口是复用的；◆一个USBDevice，S3C2440内置的，符合USB1.1；◆

5、支持音频输入和音频输出，音频模块由S3C2440的IIS音频总线接口和UDA1341音频编码解码器组成,板上还集成了一个MIC，用于音频输入；◆2路UART串行口，波特率可高达115200bps，并具有RS232电平转换电路，其中一路为完整串口；◆SD卡接口，兼容SDMemoryCardProtocol1.0和SDIOCardProtocol1.0;◆Embedded-ICE（20脚标准JTAG）接口和并口式JTAG接口，支持ADS，SDT软件的下载◆和调试以及FLASH的烧写；◆串行EEPROM：AT24C024Kbytes

6、EEPROM，IIC接口；◆SPI接口；◆数字摄像头接口◆蜂鸣器，4个LED灯；◆4个按键；◆开关电源，分布式电源供电；◆3V锂电池，提供RTC电源；C.CPLD模块该设计中采用ALTERA公司的EPM,它实现整个系统的控制逻辑。主要有下面几个控制模块电路构成：●时钟控制电路，提供A/D转换器的时钟信号（ACLK）,该信号同时提供了给存储器的WR,以控制整个系统的采样频率。●地址产生电路，生成SRAM的地址控制信号，每写完一次SRAM,地址自动加1。●地址总线切换电路，对内部地址发生器和ARM产生的两组地址进行切换，提供给存储

7、器。当处于写存储器时，存储器的地址由内部地址发生器发生；当处于LPC2214读存储器时，存储器的地址由ARM的地址总线提供。●数据总线切换电路，对A/D的数据线和ARM的数据总线进行切换，当写数据时，使数据从A/D输出到存储器，读数据时，使数据从存储器读到ARM的数据总线。●地址译码及逻辑控制电路，完成对系统地址总线的译码，产生各种必须的控制信号。D、A/D转换模块将连续信号转换成离散信号进而转换成数字信号以适用于处理的重要芯片是A/D转换器。一般的逐次逼进型A/D转换芯片的转换速度最多在每秒钟几万次，不能满足高速采样的要求。

8、该设计中选择TI公司的TLC5540高速模数转换芯片，其具有8位分辨率，内置采样和保持电路，该芯片采用一种改进的半闪结构、CMOS工艺制造，因而大大减少了器件中比较器的数量，而且在高速转换的同时，能够保持低功耗，转换速率可达40Mb/s。TLC5540以流水线的工作方式进行工