ARM9与FPGA在工业CT数据传输系统中的接口设计与实现

"这篇文章主要探讨了基于ARM9处理器S3C2410和FPGA(EPIC6Q240C8)的工业CT数据传输系统的接口设计，着重阐述了硬件连接、AHB总线控制时序的实现以及在嵌入式Linux环境下的AHB总线驱动程序开发。" 在工业CT(Computed Tomography)系统中，数据传输是关键组成部分，尤其对于高分辨率和大尺寸检测对象的需求，数据量的增大对处理器的实时性和处理速度提出了更高挑战。采用ARM9处理器S3C2410和FPGA的双核嵌入式系统能够有效解决这一问题，其中S3C2410作为主处理器负责网络传输，而FPGA则作为协处理器，专门处理大量数据接收，提升了系统的实时性能和数据传输速度。 在硬件连接设计方面，S3C2410利用Advanced High-performance Bus (AHB)总线与FPGA进行通信。AHB总线是一种高性能的冯·诺依曼结构，适合高速数据传输，能够满足工业CT系统的大数据量需求。FPGA(Epic6Q240C8)通过AHB接口接收来自数据采集系统的数据，并能进行并行处理，显著提高了数据处理效率。 在软件实现上，文章详细介绍了在Altera的Quartus II环境中如何设计和实现AHB总线的控制时序。这包括理解和掌握AHB总线协议，定义总线事务的开始、结束和中间状态，以及正确设置时钟和同步信号。此外，为了在嵌入式Linux平台上运行，还需要开发相应的AHB总线驱动程序。这个驱动程序使得操作系统能够有效地控制和管理AHB总线，确保数据传输的稳定和高效。 该设计方案的实施不仅在工业CT数据传输系统中取得了成功，而且为其他类似双核接口设计提供了借鉴。通过结合ARM9处理器的处理能力和FPGA的并行处理特性，该系统能够处理大量实时数据，适应不断增长的数据处理需求，对于提升整个工业CT系统的性能具有重要意义。同时，这种方法也展示了如何将高级处理器与可编程逻辑器件结合，以优化复杂系统的架构和性能。