ARM+FPGA異核架構(gòu)丨米爾MYC-JX8MMA7核心板的工業(yè)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)采集應(yīng)用

swiftman

隨著通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，工業(yè)管理數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化已成大勢所趨，利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)完成工業(yè)控制是智慧工廠中必不可少的一部分。傳統(tǒng)的控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主機(jī)一旦需要同時與多個數(shù)據(jù)采集設(shè)備保持高速通信，并要承擔(dān)更復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理、保持高清的多媒體顯示等功能，傳統(tǒng)的工業(yè)數(shù)據(jù)采集硬件系統(tǒng)就相形見絀了。而基于ARM和FPGA架構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)自帶豐富外設(shè)接口，具備高清顯示、高速傳輸?shù)裙δ埽�還可以并行完成對于工業(yè)數(shù)據(jù)高速采集任務(wù)。是工業(yè)4.0硬件升級必備選擇之一。

圖片來自網(wǎng)絡(luò)

工業(yè)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)主要分兩大結(jié)構(gòu)。首先是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以FPGA處理器為主，主要用于工業(yè)協(xié)議數(shù)據(jù)的高速采集和獲取；其次是嵌入式控制平臺，以ARM處理器為主，作為主控中心進(jìn)行各模塊的協(xié)調(diào)管理和資源調(diào)度，同時接收FPGA端數(shù)據(jù)、結(jié)果可視化以及人機(jī)交互。利用通信模塊將獲取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦�業(yè)MES+ERP系統(tǒng)上，既降低人工數(shù)據(jù)錄入的風(fēng)險，又減少人力資源的浪費。

工業(yè)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)-框架圖

工業(yè)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，主要可以分為高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和嵌入式人機(jī)交互系統(tǒng)，兩大系統(tǒng)是構(gòu)成工業(yè)自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)重要組成部分，是工業(yè)4.0升級必不可少的工業(yè)系統(tǒng)之一。

工業(yè)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)-流程圖

• 高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：FPGA芯片+工業(yè)信號采集系統(tǒng)，共同組成的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是快速獲取工業(yè)信息數(shù)據(jù)的重要途徑。通過外部各種數(shù)據(jù)采集模塊，例如攝像頭，位移傳感器，高精度ADC采樣模塊等，F(xiàn)PGA芯片把各模塊的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行并行采樣處理，存儲。從而實現(xiàn)高速工業(yè)數(shù)據(jù)采集功能。
  
  
• 嵌入式人機(jī)交互系統(tǒng)：人機(jī)交互系統(tǒng)作為整個系統(tǒng)的核心，一方面通過SPI/PCIE發(fā)送采集指令信號給到信號控制系統(tǒng)FPGA進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集處理后通過SPI/PCIE上傳到ARM芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。另一方面可以通過USB連接鼠標(biāo)鍵盤，人工輸入指令，進(jìn)行腳本自動抓取數(shù)據(jù)，并通過觸摸顯示系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)果展示；還可以通過網(wǎng)絡(luò)上傳工業(yè)MES+ERP系統(tǒng)，對工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行云存儲。
  基于MYC-JX8MMA7的工業(yè)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)圖
  
  

基于米爾剛發(fā)布新品MYC-JX8MMA7核心板的工業(yè)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)解決方案，可以一板滿足硬件系統(tǒng)的兩大處理器需求。FPGA+ARM的異核架構(gòu)核心板，可以極大降低客戶硬件成本和硬件設(shè)計難度，并提供豐富的開發(fā)資源，可以加速產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程。

• 滿足高速數(shù)據(jù)采集需求
  MYC-JX8MMA7核心板搭載的Xilinx Artix-7對標(biāo)Zynq 7010的FPGA資源，滿足【數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)】的高速數(shù)據(jù)采集的需求。
• 優(yōu)異的人機(jī)交互和實時操控功能
  MYC-JX8MMA7核心板搭載的NXP i.MX8M Mini芯片具備4顆Cortex-A53內(nèi)核和Cortex-M4內(nèi)核能夠提供出色的數(shù)據(jù)處理能力和人機(jī)交互界面，并且可以實時操控電機(jī)驅(qū)動模塊，滿足【實時操控系統(tǒng)】的數(shù)據(jù)處理、任務(wù)調(diào)度和人機(jī)交互要求。
• 高速通信能力
  MYC-JX8MMA7核心板MPU與FPGA之間采用PCIE高速通信，高達(dá)200~300MB/S的通信能力，滿足數(shù)據(jù)的快速傳輸需求。
  
  

為了方便開發(fā)者進(jìn)行前期功能評估和軟件調(diào)試，米爾同時開發(fā)了MYD-JX8MMA7開發(fā)板，助力產(chǎn)品開發(fā)。

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