基于ARM的嵌入式数据采集系统的研究(14)

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㈣并行接口用于实现和ＦＰＧＡ的数据通信。

（５）ＬＣＤ接口用于图形界面的显示。

３、ＦＰＧＡ子系统ｐ”

ＦＰＧＡ子系统包括ＦＰＯＡ、配置电路、并行接口等，其组成如图２－５所示。

下载接口使用专用电缆完成在线配置和烧写配置器件；配置器件通常是一种非易失性、基于Ｆｌａｓｈ存储器的芯片，用于在上电时自动配置ＦＰＧＡ；并行接口则实现与ＣＰＵ子系统的双向通信；信号隔离主要是用于脉冲输入及开关量Ｉ／Ｏ信号的隔离。

ｐＣ

信号隔离

图２－５ＦＰＧＡ子系统程田

３、ＡＤ转换子系统

如图２－６，传感器输出通过信号调理电路后，转换为ＡＤＣ可接受的输入电压（Ｏ一２．５Ｖ），再通过隔离后直接送入ＡＲＭ自带的八路十位ＡＤＣ通道，由后者完成ＡＩ）Ｃ转换。

ＣＰＵ

图２－６ＡＤ转换子系统框朗

４、信号隔离子系统

ＰＷＭ—－．４至三夏垂通亘丑—— 吨至夏垂至］—◆电机驱动嚣

开关量输出—－．４夏至至匹量亟丑—— 吨至三垂亘卜—卜继电器

ＦＰｏＡ．．卜一低速输入隔离卜．■一开关量

ＦＰＯＡ－． －．ｑ输入隔离卜．卜一脉冲

图２．７隔离子系统框图

如田２．７，信号隔离子系统主要是对核心板与外部设备之问的输入输出信号进行隔离。

ＦＷＭ信号经高速输出隔离、信号转换后，送入电机驱动器控制电机运转。ＰＷＭ信号既可由ＡＲＭ内部的ＰＷＭ定时器产生，也可由ＦＰＧＡ编程实现。在Ｆ１５负荷车测控系统中，实际上并未使用ＰＷＭ控制信号，这里只不过作为一种典型应用列出。

为了防止外部设备对核心板电路的干扰，开关量输入输出、脉冲输入信号都先通过隔离电路后再输出到控制对象或者输入至核心板。

５、电源子系统

ＡＲＭ内核工作电压为２．５Ｖ，ＦＰＧＡ核电压为１．５Ｖ，Ｉ／ｏ电压为３．３Ｖ，高速光耦工作电乐一般是５Ｖ，所以核心板上需要有５Ｖ、３．３Ｖ、２．５Ｖ和１．５Ｖ电压产生模块。对于ＡＤＣ调理部分使用到的±１２Ｖ或±１５Ｖ则由外置开关电源提供。