台丙勇，王春阳，李琳

(1.长春理工大学 电子信息工程学院，长春 130022；2.青岛大学 自动化工程学院，青岛 266071)

本系统应用于检测数据类型多、数据处理量大、实时性要求较高的信息处理，FPGA作为系统主处理器，完成系统初始化、逻辑控制、存储控制等全部功能以及对图像数据进行预处理，DSP作为辅处理器，仅完成对数据的运算与分析，其与外部器件的通讯以及逻辑控制均由FPGA协调完成。本设计充分利用了FPGA和DSP各自的优点，最大限度的发挥他们对复杂逻辑的处理能力以及对海量数据快速处理的优异性能，两者优劣互补，从而达到优化系统性能的目的，系统实时性得到很好的保证。

1 系统硬件电路设计

1.1 系统总体设计

本系统采用 ALTERA公司的 StratixⅡ型FPGA、TI公司的TMS320DM642(简称DM642)型 DSP作为主要芯片来实现系统功能，系统原理框图如图1所示。主要由数据采集模块、A/D转换模块、FPGA主控制器模块、数据存储模块、DSP辅处理器模块、单片机程序下载及数据显示模块组成[1]，实现了被测物体多路参数的快速提取、转存以及高速图像数据的处理、传输和实时显示。

图1 系统原理框图Fig.1 System block diagram

系统启动时，首先由 FPGA完成系统的初始化，设置 DSP的工作状态，配置传感器的工作模式，启动对数据的采样及A/D转换。压力、位移等数据量较小且不需要进行大数据量计算的参数经FPGA缓存后直接送入DSP进行快速处理，而数据量较大的数字视频信号经FPGA预处理后分别送入两片SDRAM中供DSP读取进行后续运算处理。FPGA控制两块SDRAM以乒乓方式工作，当一片SDRAM 存满数据后，FPGA即以中断方式通知DSP读取此片SDRAM中相应地址中的数据，与此同时，FPGA向另一片SDRAM中送入数据，如此交替，实现数据流在系统中的高速传输。……