ARM7+FPGA在工业控制中的应用：多通道检控解决方案

本文主要探讨了在嵌入式系统中，如何利用ARM7处理器与FPGA（现场可编程门阵列）相结合的技术来解决多通道故障检测和命令控制的问题。在工业控制领域，多任务需求频繁，单个CPU往往无法满足多路检测和控制的需求。在这种情况下，结合Atmel公司的ARM7处理器AT91FR40162和ALTERA公司的Cyclone2 FPGA芯片，可以有效地扩展系统的检测和控制能力。 嵌入式系统/ARM技术中的ARM7与FPGA相结合的应用，是通过ARM处理器强大的处理能力和FPGA的灵活性来实现的。ARM7处理器作为核心控制单元，具备高性能和低功耗的特点，适合于复杂的系统管理和数据处理。而FPGA则可以灵活地配置为各种数字逻辑电路，以满足特定的硬件接口扩展和实时响应要求。 系统结构中，ARM7处理器与FPGA通过数据总线、地址总线和读写控制线进行通信，这使得它们能够共享存储空间和执行复杂的并行操作。同时，ARM7通过串口与终端PC进行通信，实现远程监控和控制。FPGA则直接与目标设备交互，通过命令控制总线发送控制指令，并通过故障检测总线接收设备的状态信息。 故障检测部分，ARM7处理器采用定时中断查询的方式来监测各个检测通道。这种方式避免了因外部中断源限制而无法处理多个故障信号的问题，同时也减少了因短暂干扰引起的误报。在中断程序中，ARM7通过地址总线译码访问FPGA中存储的检测通道状态，然后通过数据总线将这些状态信息返回，进行故障判断。判断结果再传输到远程终端，提供实时的故障报警和控制反馈。 命令控制部分，FPGA可以根据ARM7的指令，向目标设备发送控制命令，控制设备的运行状态。这种架构使得系统能够灵活应对多通道控制需求，且具有较高的并行处理能力。 这种ARM7+FPGA的组合方案在嵌入式系统中展现了强大的功能扩展性和灵活性，尤其适用于需要复杂控制逻辑和多通道监测的工业应用。通过合理的系统设计，可以有效提升系统的可靠性、效率和可维护性，降低了开发成本，同时满足了多样化的需求。