[发明专利]基于STM32和FPGA的X波段轻量化加速器数据采集传输系统

说明书

本发明公开基于STM32和FPGA的X波段轻量化加速器数据采集传输系统，包括STM32单片机、FPGA和SDRAM动态存储芯片；所述STM32单片机设有FMC总线接口，所述FMC总线接口分别与所述FPGA和所述SDRAM动态存储芯片连接，所述FPGA读取所述SDRAM动态存储芯片中的数据，并将数据缓存到所述SDRAM动态存储芯片中。本申请技术方案中，所述STM32单片机与所述FPGA、所述SDRAM动态存储芯片的连接方式，以及数据传输过程，所述数据传输系统在加速器数据采集数据过程中，运算处理速度快，实时性好，工作稳定可靠，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及数据采集传输技术领域，具体涉及基于STM32和FPGA的X波段轻量化加速器数据采集传输系统。

背景技术

X波段轻量化加速器作为一种新型的探伤用加速器，体积小，重量较轻，机动性强，应用场景广阔，该加速器对其工作运行工作参数采集传输的实时性、可靠性有很高要求，采用STM32和FPGA双核处理系统能够满足上述要求。

FPGA运算处理速度快，引脚资源丰富且使用灵活，同时具备数据并行处理能力，实时性好。STM32单片机擅长控制但引脚数量有限，但具备FMC接口，可驱动SRAM、SDRAM、NORFLASH、NANDFLASH类型的存储器。可把FPGA芯片当成STM32外扩的SRAM，读取FPGA中的数据。大容量动态存储器SDRAM可和FPGA共用FMC总线。

数据缓存器FIFO是RAM的一种，RAM具有读写地址，因此，可以读写任意地址上的数据；而FIFO没有地址线，只能按顺序读写数据，常用于数据传输通道的数据缓存。

而目前的X波段轻量化加速器在数据运算处理能力上速度、实时性均差。

基于上述提出的缺陷，现提供基于STM32和FPGA的X波段轻量化加速器数据采集传输系统。

发明内容

本发明提供基于STM32和FPGA的X波段轻量化加速器数据采集传输系统，通过采用STM32、FPGA双核处理系统，集FPGA运算处理速度快、实时性好，及STM32单片机具备FMC接口，可驱动多个类型存储器等为一体，解决了目前所面临的加速器处理能力的速度、实时性差等技术问题。

本发明通过下述技术方案实现：

基于STM32和FPGA的X波段轻量化加速器数据采集传输系统，包括STM32单片机、FPGA和SDRAM动态存储芯片；

所述STM32单片机设有FMC总线接口，所述FMC总线接口分别与所述FPGA和所述SDRAM动态存储芯片连接，所述FPGA读取所述SDRAM动态存储芯片中的数据，并将数据缓存到所述SDRAM动态存储芯片中。

可选地，所述FMC总线接口包括16位数据总线，32位地址总线，1位读控制线，1位线控制线，1位片选线。

可选地，所述FPGA通过IP核例化一个异步FIFO缓存数据，所述STM32单片机按照数据先入先出顺序读取所述FIFO。

可选地，所述FPGA的型号为EP4CE6E22C8。

可选地，所述系统还包括上位机，所述上位机通过以太网与所述STM32单片机电连接。

可选地，所述STM32单片机型号为STM32H750。

可选地，所述FPGA包括锁相环模块、FIFO读写模块、脉冲产生模块以及时序控制模块，所述锁相环模块与所述FIFO读写模块连接，所述FIFO读写模块与所述脉冲产生模块连接，所述脉冲产生模块与所述时序控制模块连接。

可选地，所述FPGA将采集到的加速器运行及状态参数存储在所述FIFO读写模块中，并通过以太网将加速器运行及状态参数传输至所述上位机进行处理、显示；