基于NIOSII的FPGA大容量数据采集存储系统

"该文介绍了基于NIOSII处理器构建的大容量数据采集存储系统，通过SOPC技术，利用CH376芯片将数据存储至U盘或SD卡，以适应户外大容量数据的快速存储需求。系统采用Altera的EP2C8Q208C8 FPGA器件，结合A/D转换器TLC549进行实时数据采集，并具备用户交互功能，如按键控制数据采集的启停及清除。" 本文详细阐述了一种以NIOSII处理器为核心的SOPC（System on a Programmable Chip）系统设计，旨在解决大容量数据的现场快速存储问题。NIOSII是一款高度灵活且性能强劲的嵌入式处理器，常用于复杂电子系统的定制化设计。在本方案中，它与FPGA（Field-Programmable Gate Array）的特性相结合，利用FPGA的多输入输出引脚、高速运行和可编程能力，实现了对数据存储介质的选择性，既可以是U盘，也可以是SD卡。 系统的核心是通过CH376文件管理芯片来控制数据的读写操作。CH376芯片可以处理USB设备的文件系统，允许数据以文件的形式直接写入U盘，从而满足了大容量、快速存储的需求。此外，由于FPGA的灵活性，只需对软件进行微调，就可以将数据存储扩展到SD卡，提供了额外的存储容量和便利性。 硬件设计部分，该系统包含了关键组件如SDRAM控制器，用于存储用户程序和数据缓冲；EPCS控制器用于外部配置和程序下载；JTAG UART组件支持程序的下载和调试；System ID组件确保系统正常运行；定时器组件提供定时中断功能；PLL组件管理时钟；GPIO组件控制CH376、蜂鸣器以及按键接口；自定义外设组件则负责A/D转换器TLC549的控制，实现数据的实时采集。 在实际应用中，系统提供了4个按键，分别是系统复位、启动数据采集、停止数据采集和清除U盘数据文件。这使得用户能够直接对数据采集过程进行控制，增强了系统的实用性。 通过软硬件的综合测试，该系统成功实现了大容量数据的采集和存储功能，表明了其在野外环境或其他需要大量数据实时存储的应用场景中的潜力。这样的系统设计简化了传统分布式数据采集系统的布线需求，增强了便携性和户外操作能力，同时利用USB设备的大容量和高可靠性，为大数据存储提供了可靠解决方案。