ARM7+FPGA在工业控制中的应用：多通道检控解决方案

"本文探讨了在工业控制领域中，如何利用ARM7处理器（如Atmel的AT91FR40162）与FPGA（如ALTERA的Cyclone2）结合，来解决多通道故障检测和命令控制的问题。这种方法能够有效地扩展检控通道，以满足复杂的工业需求。" 在工业控制系统中，由于传统的CPU芯片外部接口数量有限，往往难以应对多任务设置，例如多通道故障检测和多通道命令控制。在这种情况下，将ARM7微处理器与FPGA（现场可编程门阵列）集成成为了一种有效的解决方案。ARM7处理器以其高性能、低功耗的特点，适合处理复杂的控制逻辑和数据处理任务，而FPGA则因其可编程性，可以灵活地配置为各种接口和逻辑控制单元，用于扩展系统的输入/输出通道。 在本文中，具体介绍了使用Atmel的ARM7处理器AT91FR40162和ALTERA的Cyclone2 FPGA的合作方式。这两者之间的通信基于数据总线、地址总线和读写控制线，ARM7负责管理和解析控制命令，而FPGA则实现物理层的连接，如命令控制总线和故障检测总线，与目标设备进行交互。 故障检测部分，通过定时中断和ARM7的地址总线译码，可以轮询每个检测通道的状态。当检测到故障时，系统会持续报告高电平状态，直至故障解除。为了避免因短暂干扰导致的错误报警，系统采用了主机查询模式而非故障中断模式。 命令控制部分，ARM7接收并解析主控端的控制命令，通过地址总线和数据总线将其传输到FPGA，FPGA再将命令路由到相应的控制通道。 在远程通信方面，ARM7的串口被用来实现与远程PC的RS232通信，用于传输命令和故障状态信息。尽管没有提供具体的串口实现细节，但可以理解的是，ARM7的UART（通用异步接收发送器）功能被用于建立与远程终端的连接。 ARM7与FPGA的结合使用在工业控制中展现出了强大的灵活性和扩展性，能够适应多通道、多任务的需求，同时通过巧妙的设计避免了不必要的错误报警，提高了系统的可靠性和效率。这样的设计思路对于优化工业控制系统，特别是那些需要大规模故障检测和复杂控制逻辑的场合，具有很高的参考价值。