嵌入式Linux下FPGA与ARM DMA数据采集驱动实践
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更新于2024-08-12
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本文主要探讨了嵌入式Linux环境下FPGA(Field-Programmable Gate Array)与ARM处理器之间的DMA(Direct Memory Access)数据采集程序设计。在现代嵌入式系统中,尤其是在高速数据采集应用中,FPGA和ARM的协同工作至关重要。FPGA作为可编程逻辑器件,负责图像处理和预处理任务,如红外热图的校正和增强,而ARM处理器则负责系统控制和高级算法的执行。
在设计中,作者面临的一个挑战是如何在Linux环境中开发和实现FPGA的DMA驱动,以实现实时的数据传输,特别是在处理红外热图数据时。嵌入式Linux环境相较于传统的桌面环境,对于硬件访问和资源管理有其特殊性,这就要求驱动程序开发者具备深入理解Linux内核机制的能力。
文章首先介绍了系统硬件组成,包括红外焦平面探测器、驱动电路、FPGA图像处理电路、ARM嵌入式系统以及必要的电源和接口电路。红外热图数据经过探测器和驱动电路后,由FPGA进行初步处理,然后通过DMA传输至ARM处理器,确保数据传输的高效性和实时性。
在系统结构图(图1)中,关键的通信路径是从FPGA到ARM的DMA通道,这个过程涉及DMA控制器的配置、中断管理以及数据传输的同步。当FPGA处理完图像数据并将其准备好后,会发送一个中断信号给ARM,ARM接收到这个信号后,便会启动DMA传输,通过DMA引擎直接将图像数据从FPGA的内存(通常在FIFO缓冲区)传输到ARM的存储器,减少了CPU的介入,提高了数据处理速度。
总结来说,本文的核心知识点包括嵌入式Linux系统架构、FPGA和ARM之间的数据流管理、DMA技术在高速数据传输中的应用、以及在特定项目中的DMA驱动程序设计和实现。这对于从事嵌入式系统开发、FPGA和ARM协同工作的工程师具有重要的参考价值,能够帮助他们优化数据采集流程,提升系统性能。
2021-07-13 上传
2021-09-06 上传
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