ARM+FPGA高速信号采集与存储系统设计：低功耗、高效能解决方案

本文主要探讨了基于ARM+FPGA架构的高速信号采集与存储系统的设计。该研究背景源自于众多领域，如图像处理、航空航天、遥感测量和现代电子测试，对数据采集设备有着高精度、实时性和大容量存储的需求。随着前端探头性能提升，对系统在存储容量、体积、成本和稳定性方面的性能指标提出了严峻挑战。 作者蔡弘针对这一需求，提出了一个创新的解决方案，即利用ARM嵌入式处理器和FPGA可编程逻辑器件的结合。ARM处理器选用的是Samsung公司的S3C2410，以其高效和低功耗特性为基础；FPGA部分则选择了Altera公司的EP2C8，以其灵活性和可编程能力来实现数据采集和处理中的复杂逻辑。 硬件设计上，系统核心围绕ARM和FPGA展开，包括电源设计和外围电路设计。ARM处理器负责系统的控制逻辑，而FPGA作为协处理器，执行FIFO（先进先出队列）功能，以及接口管理和时序控制等任务，这有助于优化数据采集流程，提高系统的稳定性和效率。通过FPGA内部实现硬件电路，简化了外围电路设计，使得整个系统更具灵活性，便于开发和调试。 软件层面，系统采用Linux作为操作系统，充分利用嵌入式Linux的实时性和资源管理特性。文章详细探讨了如何在Linux平台上设计基于Qt的用户界面，以提供直观易用的交互体验。此外，系统测试结果的分析也是研究的重要环节，文中指出了可能存在的问题，并提出了相应的改进策略。 关键词涵盖了ARM、S3C2410、AD（模数转换器）、数据采集、FPGA（EP2C8）、Linux和Qt，这些技术在本文中起到了关键作用。最后，根据学术分类号U283.1，该研究属于电子工程领域，聚焦于高速信号处理和存储系统的设计与实现。 本文通过对基于ARM+FPGA的高速信号采集与存储系统的深入设计，为相关领域的测试设备提供了高性能、低成本和小型化的解决方案，具有很高的实用价值和技术含量。