基于ARM和FPGA的微加速度計數據采集系統(tǒng)設計
加入技術交流群
由A／D轉換輸出轉換后的8位數字信號，可以從QuartusⅡ內置的邏輯分析儀中讀取，圖5為通過QuartusⅡ軟件內置邏輯分析儀查看讀取數據值的截圖。從圖5中可以看出在讀寫方式中，在WR／RDY的上升沿開始啟動轉換，到INT的下降沿轉換完成，轉換時間可通過時間標尺計算出來，為24×40=960 ns，之后就可以通過RD的上升沿開始讀取轉換后的數據到數據總線中，如圖5中的XDD以及YDD。因為單片機的處理速度一般都低于A／D轉換芯片的速度，故將XDD與YDD的數據存儲到FPGA中的FIFO中，FIFO便起到數據緩沖的作用，以備接下來單片機對數據進行讀取。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/195475.htm
3．2 ARM系統(tǒng)接收FPGA數據
圖6為FPGA與ARM相連接部分的傳輸接口框圖。ARM系統(tǒng)主要控制數據采集的啟動和采集結束后對數據的顯示和存儲，在數據采集的過程中，ARM處理器系統(tǒng)讀取FPGA中的數據，實際上是讀取FIFO中的數據。FIFO的容量可以通過軟件進行設置，它有兩個狀態(tài)顯示信號，分別為ALFUL和EMPTY，ALFUL是指FIFO接近滿，當ALFUL從低電平變?yōu)楦唠娖胶螅珹RM單片機系統(tǒng)就可以發(fā)送RDFIFO信號來讀取FIFO中的數據輸出端口的數據，當FIFO中的EMPTY信號從低電平變?yōu)楦唠娖?，表明FIFO中已無數據可讀，ARM單片機就開始等待ALFUL的跳變進行下一次的讀取。
3．3 加速度數據顯示和存儲
由ARM系統(tǒng)采集到的數據可通過串口線發(fā)送到上位機進行實時顯示，也可以通過模擬IDE通信協(xié)議儲存到IDE硬盤中。LPC2210通過串口線與上位機進行通信主要是應用ARM芯片LPC2210中的通用異步接收／發(fā)送裝置UART0，而使用LPC2210的通用可編程I／O口，可以模擬產生IDE硬盤的讀寫時序，實現對存儲設備的讀寫操作。這樣可以實現加速度數據的顯示和存儲。
4 結語
這里介紹一種MEMS器件微加速度計的數據采集設計方案，結合當前應用廣泛的處理芯片ARM和FPGA，給出了一種配置靈活、通用性強的數據采集方案。實驗中可準確采集美新加速度計MXR6150G／M的加速度信號，采集到的信號既可以在上位機實時顯示，又可以存儲在IDE接口硬盤中，達到了數據顯示和存儲的目的。
評論