英创信息技术在英创工控主板上实现高速工控数据采集

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  • 来源:船舶重工集团

  根本上是各样工控智能兴办的根基性功用。正在许多行使周围,如电力妨碍录波、电力谐波理解、工程报复监测等,其条件的均匀数据搜聚速度可高达5MB/s(每秒5兆字节)。如许的速度已弗成以寄托凡是的串行2.0 / USB3.0来告竣高速数据搜聚,则面对繁杂且本钱激昂(硬件本钱超¥200)的接口

  英创公司的主流工控主板产物,如ESM7000、ESM6802、ESM3354等,均摆设有精简ISA总线接口,该接口的重要行使之一便是面向工业左右的数据搜聚。根本的精简ISA总线位地点数据总线条左右信号构成,通过异步操作的读写总线周期,来告竣对数据搜聚单位的左右。精简ISA总线的最大便宜硬件接口纯洁、行使次序接口纯洁,尤其适合正在嵌入式体系中操纵。但正在异步形式下,精简ISA总线MB/s,还不行所有餍足工控周围高速数据搜聚的需求。

  为了餍足工控周围高速数据搜聚的需求,英创公司对其重要的工控主板产物实行了一次升级,为精简ISA总线增长了同步读写功用,使数据读写速率可抵达起码12MB/s,同时照旧维系接口电道的纯洁化。目前援帮精简ISA总线高速同步读写功用的主板有:

  正在老例的异步总线周期中,每个总线周期告竣一个字节的读或写操作;而正在同步总线周期中,每个总线个字节的读或写,从而使读写速率大幅度抬高到12MB/s。对同步读写操作,条件搜聚数据必需是按4字节倍数供应的。这对整体行使,常常都能很容易就餍足这个条件。

  援帮同步读写形式的精简ISA总线是正在根本ISA总线上增长一条总线时钟信号组成的,按ESMARC 评估底板(EVB)的ISA总结接口信号的排序如下:

  ISA_AD0,地点数据总线,地点数据总线,地点数据总线,地点数据总线,地点数据总线,地点数据总线,地点数据总线,地点数据总线,MSB

  上表列出了8位地点数据总线道总线左右信号(ISA_CSn、ISA_ADVn、ISA_RDn和ISA_WEn)均为低电平有用,对读周期ISA_RDn将有用,对写周期则ISA_WEn有用。根本的ISA总线周期的表率时序如下:

  对异步读写操作,一个完好的读写操作年光包罗上述的总线操作周期和总线MB/s的数据读写速率。

  英创工控主板一朝启动ISA总线的同步读写形式,GPIO24管脚将主动切换为总线时钟信号ISA_BCLK,ISA_BCLK仅正在总线周期内才有输出脉冲,时钟频率正在25MHz – 30MHz。每个总线个BCLK时钟,时钟上升沿实行相应操作:第1个BCLK上升沿锁存地点(ISA_ADVn同时为低),之后3个BCLK延时,数据搜聚单位应正在3个BCLK时钟内使数据打定停当。从第4个BCLK上升沿下手,体系将读取目下数据,同时数据搜聚单位更新下一个数据至ISA数据总线次,总线周期中断。以下是同步读的总线周期时序:

  若BCLK为30MHz,则数据搜聚单位需求确保正在20ns内确保数据正在ISA总线上打定停当,这是对接口电道条件最高的地方。正在上述时序中,体系将操纵BCLK的第4个至第8个上升沿读取总线上的数据,数采单位将操纵SYNC_STROBEn的上升沿更新数据。SYNC_STROBEn的上升沿会比对应的BCLK上升沿延时3-5ns,取决于FPGA或CPLD的门延时。一个完好总线MB/s的数据读取速率。进一步,还可把一个总线字节,同时维系译码电道的简单,如许就可轻松把数据读取速率擢升至18MB/s程度。

  为了容易客户的行使次序,ISA总线的驱动次序把数据读取长度为32字节的整倍数的状况视为读取搜聚数据,将主动启动同步读总线形式。其他环境则主动返回异步形式。客户的接口电道,可用SYNC_MODE信号来区别本总线周期的后续是同步操作照旧异步操作。下表为精简ISA总线读写速率: