基于ARM高精度数据采集及网络传输方案

恒颐成功案例
    *石油勘探行业数据采集终端
    *环境监测站

应用背景
   当前，越来越多的领域要求高精度数据采集、A/D转换以及实时处理功能，尤其是物探分析、环境监测、医疗设备、工业控制等领域。传统的基于MCU的数据采集、A/D转换方案，无论是系统体积、系统功耗、系统数据采集精度以及系统处理能力等方面都不尽如人意，因此，迫切需要一种能以较低的功耗和体积，实现高精度的数据采集、高性能的系统处理能力的嵌入式解决方案。
    北京恒颐高科技术有限公司（www.hyesco.com）作为专业的嵌入式应用开发商和方案提供商，针对行业用户的不同需求，提供高性价比的系统设计，帮助用户实现最优的高精度数据采集及网络传输方案。

应用场合
   高精度数据采集及网络传输方案适用于以下场合：
    *石油、地质勘探行业的数据采集系统
    *高速、高精度和多参数综合测试系统
    *环境监测系统
    *工业控制领域

方案介绍
   该方案采用32位高性能嵌入式ARM处理器，设计灵活、可编程逻辑器件FPGA作为协处理器， 24位高精度的A/D转换器，并设计多路串口与网络接口，运行Linux操作系统。面向石油勘探、环境监测、工业控制等行业，对数据进行采集处理和网络传输。

    系统结构如图所示：

 

 

 

ARM通过FPGA控制高精度A/D采样信号，数据采集过程中通过FPGA内部的比较电路自动调整增益放大器增益倍数，极大提高了对微弱信号的分辨能力。ARM 在系统中的作用主要是将A/D转换后的数据在传输到上位机之前，进行数据整理、标记、打包以及数据预处理，以提高数据精度，同时ARM还要完成对时序、触发、DMA中断请求作出相应的处理。

优势与技术突破
   数据采集采用24位精度ADC，由ARM通过FPGA控制，利用FPGA的时序严格、速度较快、可编程性好等特点，将可能需要的各种控制和状态信号引入FPGA，利用FPGA的大容量和现场可编程的特性，根据不同的要求进行现场修改，增大了系统设计的成功率和灵活性。同时，ARM对数据的预处理极大地提高了数据的精度。在PCB布线时认真考虑了滤波、接地和合理的信号走线，提高了数据采集的可靠性。