測控系統(tǒng)常常需要處理所采集到的各種數(shù)字量信號。通常測控系統(tǒng)采用通用MCU完成系統(tǒng)任務(wù)。但當(dāng)系統(tǒng)中采集信號量較多時，僅依靠MCU則難以完成系統(tǒng)任務(wù)。所以為了可以解決這個問題，提出了基于ARM技術(shù)的多路數(shù)字量采集模塊。實現(xiàn)采集多路數(shù)字量信號。深圳誠控電子全系模塊，都是基于ARM技術(shù)的采集模塊

所以說這個數(shù)字量采集模塊主要功能是采集輸入的三十六路數(shù)字及脈沖信號，并將編幀后的信號數(shù)據(jù)上傳給上位機，上位機經(jīng)解包處理后顯示信號相應(yīng)的狀態(tài)進行判斷。根據(jù)設(shè)計要求，所測量的三十六路數(shù)字信號中，有十五路正脈沖信號。它們均由一個同步脈沖信號觸發(fā)，因此需要測量這些正脈沖的寬度和相對于同步信號脈沖的延時。而其他數(shù)字信號需要顯示高低電平狀態(tài)，其中一路信號是固定頻率信號，需測量其頻率值，上位機要求顯示所采集信號的狀態(tài)。

FPGA內(nèi)部邏輯功能強大，外圍電路設(shè)計基于簡單、可靠的原則。三十六路數(shù)字信號經(jīng)光電隔離器進入FPGA主控單元，以供采集;FPGA處理采集到的信號，轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)進行編幀，然后寫入FIFO。USB單片機提取FIFO中的數(shù)據(jù)，通過USB電纜傳送給上位機，上位機將傳送來的數(shù)據(jù)解幀，然后顯示所有信號狀態(tài)，模塊通過電源接口向各個部分供電。

基于ARM技術(shù)的模擬數(shù)字量采集模塊

而采用的光電耦合器件以光為媒介傳輸信息，可使輸入輸出隔離，由于光電耦合器的輸入回路為發(fā)光二極管，其輸入阻抗很小，而干擾源的內(nèi)阻較大，根據(jù)分壓原理可知，饋送到光電耦合器輸入端的噪聲干擾電壓變得很小，從而能有效抑制尖峰脈沖及各種噪聲干擾，具有較強的抗干擾性能;另外由于光電隔離器的兩端采用不同的接地方式，因此數(shù)字信號地和模塊地被完全隔離。

另外FPGA內(nèi)部邏輯主要分為數(shù)字信號采集、數(shù)據(jù)緩存和數(shù)據(jù)讀取、FIFO控制。根據(jù)要求，信號采集又分為頻率信號采集、二十路數(shù)字信號采集和十五路脈沖信號采集。系統(tǒng)同時采集三組信號，再送入外部FIFO中緩存。由于脈沖信號的數(shù)據(jù)量較大，時序不匹配，因此在信號采集完后數(shù)據(jù)還應(yīng)緩存，然后再經(jīng)數(shù)據(jù)編幀送至外部FIFO。內(nèi)部緩存利用VHDL編寫模塊，但是更簡易的方法是利用FPGA內(nèi)部的雙口RAM。在數(shù)據(jù)采集部分中，當(dāng)同步信號的上升沿到來時，將三個幀標(biāo)志分別寫入三個緩存，頻率信號數(shù)據(jù)的幀標(biāo)志為EB90;二十路數(shù)字信號的幀標(biāo)志為兩個EB91;十五路脈沖信號數(shù)據(jù)的幀標(biāo)志為三個EB92。