基于arm和fpga的多功能数据采集系统的研究

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1、论文题目基于ARM和FPGA的多功能数据采集系统的研究专业学位类别工程硕士学号201192020414作者姓名赵国指导教师徐政五高工分类号密级注1UDC学位论文基于ARM和FPGA的多功能数据采集系统的研究（题名和副题名）赵国（作者姓名）指导教师徐政五高工电子科技大学成都王洪亮高工南京烽火藤仓南京（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称软件工程提交论文日期2013.06论文答辩日期2014.1.18学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月25日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号

2、。MULTIFUNCTIONALDATAACQUISITIONSYSTEMBASEDONARMANDFPGAAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SoftwareEngineeringAuthor:ZhaoGuoAdvisor:XuZhengwuSchool:SchoolofElecrtonicEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别

3、加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：赵国日期：2013年6月15日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的

4、学位论文在解密后应遵守此规定)作者签名：赵国导师签名：日期：2013年6月15日2摘要摘要随着电子和数字相关技术的持续发展，数据采集系统已经在测量测控领域占据了主要地位。其作为信息科学的主要组成部分，已应用在工业、民生和军事等的各个领域，如应用于电力系统、航天、医疗系统、铁道系统、土木建筑、化学环境、军事国防等部门，如测量观察电压和电流、温度湿度与功率功耗等。市场上FPGA和ARM单独的评估板有很多，但是两者作为主协处理器配合完成采集、分析、计算与通讯的板卡很少。基于FPGA+ARM的多功能可扩展数据采集系统，与单颗芯片的数据采集相比较，

5、具有精度高、速度快、参数多测量同步、实时性好等特点。本数据采集系统就是基于FPGA+ARM的协处理器+主处理器的多通道模拟与数字量采集的多功能数据采集模块的实现方法。该模块可以对电压、电流、热电阻、热电偶、开关量等多种物理量进行测量，通过以太网总线传输到PC机平台上进行实时显示和控制。FPGA作为协处理器，主要负责前端模拟量与数字量的采集与预处理、功能定制与驱动和存储工作，其众多的IO口，可以用来自由的编程、分配、并自定义功能，同时配以硬件描述语言以及芯片内部的定制逻辑模块，可用来设计软件功能。其的最大优点是在线可编程。而ARM作为主处理

6、器，在嵌入式实时操作系统的多任务机制下，主要负责系统控制、数据处理与分析、存储、传输与显示等功能。ARM处理器的主要特点为高性能、廉价、耗能低的RISC架构，广泛应用去嵌入式系统领域的软件控制。软件部分是本系统的核心研究部分。数据采集系统要实时采集数字量和模拟量，并实时上传需要上传的数据，实时控制相应模拟量和数字量。数据采集系统选用10M/100M以太网作为系统的主要通信方式与PC终端通信，通过FPGA获取传感器信息或者控制外设。软件从逻辑上分系统控制中心、数据采集系统驱动(同时驱动多块数据卡)和数据采集控制三部分关键词：数据采集，ARM

7、，FPGA，μC/OS-II，VisualC++IABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofelectronicanddigitaltechnology，embeddeddataacquisitionsystemasthecore，hasoccupiedadominantpositioninthefieldofmeasurementandcontrol.Dataacquisitiontechnologyasanimportantpartofsciencetechnology，hasbeenwidelyused

8、invariousfieldsofnationaldefenseandeconomyconstruction，suchasappliedtopower，aviation，railway，civ