秦冲 邓道杰

摘要：對航空数据采集器进行优化设计，提出一种基于SOC芯片的数据采集系统设计方案。重点阐述了系统硬件结构组成，给出了1394功能模块、基板模块和PS电源模块的设计，同时对比了传统设计的不足和给出本设计的优点。经试验验证表明，该系统能够满足实时性要求，稳定性良好，可靠性较高。

关键词：数据采集器 SOC芯片 CAN总线 RS422总线

1 引言

在传统的航空数据采集器设计中，多采用模块化设计方案，将不同的功能单元设计为单独的模块，各功能模块之间通过母板上的局部总线接口，实现处理器模块和其他功能模块的访问连接。传统的设计方案采用标准模块化设计，实现了模块的通用性和复用性，但是其结果是数据采集器产品的尺寸大，重量大。在新一代飞机设计体系中，以小型化和轻型化为核心，提出了减重设计的新要求。本文提出一种基于SOC芯片设计方案，采用SOC芯片集成的功能单元进行设计，减少产品模块的组成，从而设计出满足小型化、轻型化要求的数据采集器。

2 数据采集器系统结构设计

数据采集系统架构框图如图1所示，该系统结构是以负责数据采集系统任务功能的处理器和输入输出逻辑控制的FPGA为核心，采用可编程SOC芯片，其内部集成ARM处理器硬核和可编程逻辑资源，通过片内AXI总线连接处理器硬核和可编程逻辑资源。每一路输入接口通过信号调理等预处理电路处理后，由可编程逻辑负责完成数据采集……