應用背景

當前，越來越多的領域要求高精度數據采集、A/D轉換以及實時處理功能，尤其是物探分析、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療設備、工業(yè)控制等領域。傳統的基于MCU的數據采集、A/D轉換方案，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，因此，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解決方案。

北京恒頤高科技術有限公司作為專業(yè)的嵌入式應用開發(fā)商和方案提供商，針對行業(yè)用戶的不同需求，提供高性價比的系統設計，幫助用戶實現最優(yōu)的高精度數據采集及網絡傳輸方案。

應用場合

高精度數據采集及網絡傳輸方案適用于以下場合：
＊石油、地質勘探行業(yè)的數據采集系統
＊高速、高精度和多參數綜合測試系統
＊環(huán)境監(jiān)測系統
＊工業(yè)控制領域

方案介紹

該方案采用32位高性能嵌入式ARM處理器，設計靈活、可編程邏輯器件FPGA作為協處理器，24位高精度的A/D轉換器，并設計多路串口與網絡接口，運行Linux操作系統。面向石油勘探、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)控制等行業(yè)，對數據進行采集處理和網絡傳輸。

系統結構如圖所示：

ARM通過FPGA控制高精度A/D采樣信號，數據采集過程中通過FPGA內部的比較電路自動調整增益放大器增益倍數，極大提高了對微弱信號的分辨能力。ARM在系統中的作用主要是將A/D轉換后的數據在傳輸到上位機之前，進行數據整理、標記、打包以及數據預處理，以提高數據精度，同時ARM還要完成對時序、觸發(fā)、DMA中斷請求作出相應的處理。

優(yōu)勢與技術突破

數據采集采用24位精度ADC，由ARM通過FPGA控制，利用FPGA的時序嚴格、速度較快、可編程性好等特點，將可能需要的各種控制和狀態(tài)信號引入FPGA，利用FPGA的大容量和現場可編程的特性，根據不同的要求進行現場修改，增大了系統設計的成功率和靈活性。同時，ARM對數據的預處理極大地提高了數據的精度。在PCB布線時認真考慮了濾波、接地和合理的信號走線，提高了數據采集的可靠性。

恒頤成功案例

＊石油勘探行業(yè)數據采集終端
＊環(huán)境監(jiān)測站