基于SOPC技術(shù)的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)和最基本的參數(shù)之一，在生產(chǎn)過(guò)程中常常需要對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)控。傳統(tǒng)的溫度采集系統(tǒng)，通常采用單片機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理器DSP作為微控制器，控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC及其他外圍設(shè)備的工作；但是，基于單片機(jī)或DSP的高速多路溫度采集系統(tǒng)都有一定的不足。由于單片機(jī)運(yùn)行的時(shí)鐘頻率較低，并且單片機(jī)是基于順序語(yǔ)言的，各種功能都要靠軟件的運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此隨著程序量的增加，如果程序的健壯性不好，會(huì)出現(xiàn)“程序跑飛”和“復(fù)位”現(xiàn)象。DSP的運(yùn)算速度快，處理復(fù)雜的乘加運(yùn)算有一定的優(yōu)勢(shì)，但是很難完成外圍設(shè)備的復(fù)雜硬件邏輯控制。因而單片機(jī)或DSP很難滿足在復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行多路溫度采集時(shí)對(duì)實(shí)時(shí)性和同步性的要求。鑒于此，本文介紹一種基于SOPC技術(shù)的多通道實(shí)時(shí)溫度采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期短、資源配置靈活、穩(wěn)定性良好，滿足了對(duì)溫度采集實(shí)時(shí)性和同步性有較高要求的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

　　1系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

　　溫度采集系統(tǒng)的硬件主要由溫度采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、FPGA邏輯控制模塊以及通信模塊組成，其總體架構(gòu)如圖1所示。

　　圖1系統(tǒng)總體架構(gòu)

　　系統(tǒng)上電后，先由靜態(tài)存儲(chǔ)器EPCS16自動(dòng)將配置數(shù)據(jù)載入到FPGA（CycloneII系列的EP2C8Q208C）的SDRAM（HY57V641620）之中，即將固化在其中的數(shù)字邏輯電路映射到FPGA器件中。溫度傳感器單元AD590首先采集溫度信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路的處理，使信號(hào)的輸出幅度滿足A/D采樣的量程要求。