[发明专利]基于ARM+FPGA的化学发光分析平台控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于ARM+FPGA的化学发光分析平台控制系统，包括ARM芯片和FPGA芯片，所述ARM芯片和所述FPGA芯片集成在同一电路板上，所述ARM芯片用于事务管理，所述FPGA芯片用于控制实现；在所述FPGA芯片内部创建一个双口RAM，所述ARM芯片通过FSMC接口与所述双口RAM连接。同时，本发明还提供了一种基于ARM+FPGA的化学发光分析平台控制方法。本发明提供的技术方案，采用ARM芯片和FPGA芯片两个主控芯片集成在一块主控板卡上，可以取得相对比较少的板卡和电子元器件支出的效果，并且对机械结构布局影响相对较小；另外采用的是应用多年比较成熟的芯片，开发难度和成本都较嵌入ARM硬核的FPGA芯片要低，兼顾了低成本、高集成度和低隐患。

技术领域

本发明涉及基于ARM+FPGA的化学发光分析平台控制技术领域，尤其涉及一种基于ARM+FPGA的化学发光分析平台控制系统及方法。

背景技术

目前的化学发光分析平台采用的控制系统的构成通常是：第一种是单纯由多个ARM组成，这种一般一个ARM需要单独一块板卡，采用分布式控制，机械结构布局上需要预留多个板卡存放空间，对机械结构布局影响较大，并且需要较多的电路板和电子元器件支出，集成度低，成本较高；第二种是单纯采用嵌入ARM硬核的FPGA，这种虽然主控芯片较少，集成度较高，但是目前嵌入ARM硬核的FPGA芯片普遍成本较高，并且由于上市时间不长，成熟度不及上市多年的芯片，开发难度也较其他高；第三种是采用一个ARM和多个FPGA，这种方式类似于第一种，区别在于分布式控制的板卡搭载的是FPGA而非ARM，所存在的问题也与第一种相同。

发明内容

本发明提供一种基于ARM+FPGA的化学发光分析平台控制系统及方法，旨在解决现有技术中化学发光分析平台中的控制系统的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于ARM+FPGA的化学发光分析平台控制系统，包括ARM芯片和FPGA芯片，所述ARM芯片和所述FPGA芯片集成在同一电路板上，所述ARM芯片用于事务管理，所述FPGA芯片用于控制实现；在所述FPGA芯片内部创建一个双口RAM，所述ARM芯片通过FSMC接口与所述双口RAM连接。

优选地，所述ARM芯片和所述FPGA芯片通过自定义通信协议进行通信。

优选地，所述FPGA芯片设置多个控制模块，所述控制模块用于对化学发光分析平台不同模块进行控制以及采集所述化学发光分析平台的数据。

优选地，所述双口RAM包括第一地址段和第二地址段，所述第一地址段为FPGA芯片写ARM芯片读地址段，所述第二地址段为ARM芯片写FPGA芯片读地址段。

优选地，所述第二地址段用于所述ARM芯片通过FSMC接口写入控制指令、以及所述FPGA芯片通过内部总线获取所述控制指令。

优选地，所述第二地址段包括泵阀控制寄存器地址段、电机控制寄存器地址段、FPGA外挂flash控制寄存器地址段、FPGA串口控制寄存器地址段、仪器状态灯控制寄存器地址段、电机调试寄存器地址段、电机参数寄存器地址段和其他预留寄存器地址段。

优选地，所述第一地址段用于将反馈信息上报给所述ARM芯片。

优选地，所述第一地址段包括电机状态寄存器地址段、光耦状态寄存器地址段、泵阀状态寄存器地址段、电机虚拟编码器状态寄存器地址段、电机步数信息状态寄存器地址段、电机错误码状态寄存器地址段和其他功能状态寄存器地址段。

同时，本发明提供一种基于ARM+FPGA的化学发光分析平台控制方法，包括：

ARM芯片通过FSMC接口将化学发光平台任一工作模块的控制指令写入FPGA芯片内部双口RAM的第二地址段；

FPGA芯片读取所述第二地址段的数据以获取所述控制指令；

FPGA芯片将所述控制指令发送给所述工作模块对应的所述FPGA芯片的控制模块；