李茂林

摘  要： 设计一种采用FPGA的数据采集传输系统。以FPGA为逻辑控制核心，通过RS485接口接收上位机指令，数据传输采用SDLC（同步数据链路控制）协议以提高可靠性。FPGA采集六路AD数据以及八路温度数据，这些数据经由DSP处理之后存储至FLASH中。FPGA根据上位机指令，读取FLASH中相应的数据并通过RS485接口上传至上位机。经系统测试验证，该设计能够满足技术要求，数据的采集、存储、传输均正确，为后续工作提供了保障。

关键词： FPGA; 采集传输; 存储; SDLC协议; FLASH

中图分类号：TP31          文献标识码：A    文章编号：1006-8228（2021）04-49-05

Abstract： A data acquisition and transmission system based on FPGA is designed. FPGA is used as the logic control core， and RS485 interface is used to receive instructions from upper computer. SDLC （synchronous data link control） protocol is used for data transmission to improve reliability. FPGA collects six channels of AD data and eight channels of temperature data， which are processed by DSP and stored in FLASH. According to the instructions of the upper computer， FPGA reads the corresponding data in FLASH and uploads it to the upper computer through RS485 interface. It is verified by the system test that the design can meet the technical requirements， and the acquisition， storage and transmission of the data are correct， which provides a guarantee for the follow-up work.

Key words： FPGA; acquisition and transmission; storage; SDLC protocol; FLASH

0 引言

随着国际形势的不断变化，国家安全越来越得到人们的重视。光电系统广泛应用于探测系统、导弹防御、航空、红外探测等领域。光电探测技术，不仅需要不断地优化复杂的算法，还需要采集更加准确的前端数据[1]。系统选用FPGA作为主控芯片，利用其强大的并行处理能力，快速高效的完成数据的采集、存储及传输任务。系统设计对于开展后续数据解算等工作具有重要的意义。

1 系统总体设计

系统采用Xilinx公司的Spartan6系列XC6SLX45芯片作为逻辑控制核心[2]，上电时启动对六路AD数据以及八路温度的采集，并将采集好的数据按照1KHz的频率通过EMIF接口发送至DSP，DSP对收到的数据进行相应的处理。FPGA和DSP通过握手信号进行信息交互，FPGA解析相关指令并控制FLASH进行擦除、读写操作。同时，FPGA通过RS485接口接收上位机发送的指令信息，在技术要求规定的时间内，完成数据的接收及发送。系统总体设计框图如图1所示。

2 系统总体设计

2.1 温度采集模块