ARM+FPGA異核架構丨米爾MYC-JX8MMA7核心板的工業數據與數據采集應用

swiftman

隨著通信與網絡技術、互聯網的發展，工業管理數據化、網絡化、智能化已成大勢所趨，利用工業物聯網完成工業控制是智慧工廠中必不可少的一部分。傳統的控制與數據采集系統，主機一旦需要同時與多個數據采集設備保持高速通信，并要承擔更復雜的數據處理、保持高清的多媒體顯示等功能，傳統的工業數據采集硬件系統就相形見絀了。而基于ARM和FPGA架構的嵌入式系統自帶豐富外設接口，具備高清顯示、高速傳輸等功能，還可以并行完成對于工業數據高速采集任務。是工業4.0硬件升級必備選擇之一。

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工業數據采集控制系統主要分兩大結構。首先是數據采集系統，以FPGA處理器為主，主要用于工業協議數據的高速采集和獲取；其次是嵌入式控制平臺，以ARM處理器為主，作為主控中心進行各模塊的協調管理和資源調度，同時接收FPGA端數據、結果可視化以及人機交互。利用通信模塊將獲取的數據傳輸到工業MES+ERP系統上，既降低人工數據錄入的風險，又減少人力資源的浪費。

工業數據采集控制系統-框架圖

工業數據采集控制系統，主要可以分為高速數據采集系統和嵌入式人機交互系統，兩大系統是構成工業自動化數據采集系統重要組成部分，是工業4.0升級必不可少的工業系統之一。

工業數據采集控制系統-流程圖

• 高速數據采集系統：FPGA芯片+工業信號采集系統，共同組成的高速數據采集系統是快速獲取工業信息數據的重要途徑。通過外部各種數據采集模塊，例如攝像頭，位移傳感器，高精度ADC采樣模塊等，FPGA芯片把各模塊的數據信號進行并行采樣處理，存儲。從而實現高速工業數據采集功能。
  
  
• 嵌入式人機交互系統：人機交互系統作為整個系統的核心，一方面通過SPI/PCIE發送采集指令信號給到信號控制系統FPGA進行數據采集，數據采集處理后通過SPI/PCIE上傳到ARM芯片進行數據處理和分析。另一方面可以通過USB連接鼠標鍵盤，人工輸入指令，進行腳本自動抓取數據，并通過觸摸顯示系統進行數據結果展示；還可以通過網絡上傳工業MES+ERP系統，對工業數據進行云存儲。
  基于MYC-JX8MMA7的工業數據采集控制系統圖
  
  

基于米爾剛發布新品MYC-JX8MMA7核心板的工業數據采集控制系統解決方案，可以一板滿足硬件系統的兩大處理器需求。FPGA+ARM的異核架構核心板，可以極大降低客戶硬件成本和硬件設計難度，并提供豐富的開發資源，可以加速產品開發進程。

• 滿足高速數據采集需求
  MYC-JX8MMA7核心板搭載的Xilinx Artix-7對標Zynq 7010的FPGA資源，滿足【數據采集系統】的高速數據采集的需求。
• 優異的人機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內核和Cortex-M4內核能夠提供出色的數據處理能力和人機交互界面，并且可以實時操控電機驅動模塊，滿足【實時操控系統】的數據處理、任務調度和人機交互要求。
• 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200~300MB/S的通信能力，滿足數據的快速傳輸需求。
  
  

為了方便開發者進行前期功能評估和軟件調試，米爾同時開發了MYD-JX8MMA7開發板，助力產品開發。

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