基于SOPC的远程数据采集系统设计.pdf

万方数据

一．藤凋厨瓣—丽仁冷圃JArA卜基于SOPC的远程数据采集系统设计CPUlI仁a舯te叩塑丁晓贵，刘桂江l塑幽羚叫sD瑚I匝基马辱计算机技术与发展RemoteSystemthe玎坨删rer鲫’tandTCP佃protocolsoftware锄beO引言l数据采集系统的硬件体系．坠坠、p(安庆师范学院计算机与信息学院，安徽安庆246011)DesignofDataAcquisitionBasedSOPCChip)是Altem公司提出的一种高效灵活的设计方案，在数据采集领域中应用前景广泛。在许多高温、高压、强放射性等恶劣的环境下，由于测量者不能长期置身其中，使得数据0s一Ⅱ实时操作系统和TCP／IP协议栈。容易实现网络通信，为网络化数据采集提供了条件[1】，同时能够很好地满足高速采集对实时性和同步性的要求。远程数据采集系统是利用SOP(3技术实现数据采集任务，并与上位机交换数据。该系统的工作原理是：上位机通过以太网LAN91Clll发送采集命令；FP．GA[2]解析命令后，控制ADC芯片转换，存储数据；打包并发送数据给上位机。远程数据采集系统硬件架构如图1所示。从图中可以看出，NiosⅡ软核CPU及各种所需的外设IP均Builder集成在一片FPGA中，构成该系统所需硬件的可重构部分。℃纠EPCSM腔制暑r系统硬件结构图为了在低成本情况下完成预定功能，选择了Cy．FPGA系列器件中的EPlC6。EPlC6无论是从逻辑资源还是存储器均能满足设计要求。在该系统中。设计和选用了如下主要的IP核。UART内核提供NiosCPU系统到PC机的连接通路，第20卷．第．!期摘要：在许多恶劣的环境下，测量者不能长期置身其中，使得数据采集和传送变得非常困难。为了解决这一问题，设计了一种基于soPc的远程数据采集系统。以NbII软核处理器和所需的外设IP核嵌入到FPGA中为硬件架构，以移植vC／OS-Ⅱ实时操作系统和TCP／IP协议为软件体系，实现了开放式可重构的软硬件体系结构。通过对温湿度采集，表明该系统能够满足高速采集数据的实时性和同步性要求，具有广泛的适用性和良好的应用前景。关键词：可编程片上系统；IP核；通信；数据采集；TCP／IP协议DINGGui—j(Department246011，China)F1】(；A．the正肥6一IIsystemtemperatureSOPC(SystemProgrammable采集变得非常困难。在NiosⅡ软核CPU上移植tzC／通过SOPCl以太同口1LAN9lclllI--图lIP核设计(1)JTAG—UART：带Avalon接I=1的JTAG—2010年1月DEVEI．OPMENrJan．中图分类号：TN751文献标识码：A文章编号：1673—629X(2010)01—0229—03onXiao-gui．L1UiangandInformation，AnqingNormalCollege，Anqingresolvingproblem，designlinedreemfignre．Thedatagatheringptmlx虹．nuclear；oorrmtmication；datagathering；H=P／IPOn收稿日期：2009一01—05；修回日期：2009～04一17基金项目：安徽省自然科学基金重点项H(1(J2008A43ZC)作者简介：丁晓贵(1971一)，男．安徽安庆人，副教授，硕士．研究方向为嵌入式系统与智能控制alNnonsI132b／＼皇境Timer卜．1．1cloneODMPUTERTECHNOL()GYANDVd．20No．J2010ComputerAbstract：Dataconvectionisdifficult．becauselireallkirxtsexecrableconditionlong．Forthegath蛹ngSOPC．InthjsdE!、，ice．theNiosIIsoftCPU(x)reperipheral’sIPembeddedinreal—timeoperatingsyMtemstackisreplantedinit，aopensystemisachievedwhichhardwarerealizeshtaniditygathering．whichindi∞testhatitsatisfiesinreal—tknein—phase．Thisdevicehasfineapplicabilityapplicationwortls：SOPC；IPprotocd1GPIOCycloneEPlC6systd[11KcyaAcore’，0n
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40k的ROM和几十k的洲即可运行，在网络协议然选择。正俩一Ⅱ是一种可移植、可固化、占先式多√锄76四大部