一种基于STM32和FPGA的多路控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于STM32和FPGA的多路控制系统，包括一个主机和若干个从机，五个从机分别模拟五个高速存储单元，并共享FMC数据总线，五个高速存储单元分别为模拟量采集单元、模拟量输出单元、数字量采集单元、数字量输出单元和差分输入输出单元，主机还通过一个用于对五个从机进行片选的译码器与五个从机进行通信。本实用新型专利技术采用STM32与多个FPGA通过FMC总线与STM32进行通信，实现高速的数据通信，利用STM32丰富的外设功能和数据处理能力，以及FPGA灵活的逻辑可操控性，实现了系统多通道，多类型信号的实时采集和处理。

A Multiplex Control System Based on STM32 and FPGA

【技术实现步骤摘要】
一种基于STM32和FPGA的多路控制系统
本技术涉及一种控制系统，具体为一种基于STM32和FPGA的多路控制系统。
技术介绍
计算机，由硬件系统和软件系统所组成，是一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能，是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。虽然计算机具有强大的综合工作能力，但是，目前利用计算机在处理数据时，尤其是多路通信、数字信号和模拟信号同时进行的时候，其通信质量会大幅下降，无法对多通道、串并混合、数据量大的计算进行高速通信，因此，我们提出一种基于STM32和FPGA的多路控制系统。
技术实现思路
为解决现有技术存在传统的烘箱拿取物品麻烦，且无法对烘干后的物品进行降温的缺陷，本技术提供一种基于STM32和FPGA的多路控制系统。为了解决上述技术问题，本技术提供了如下的技术方案：本技术一种基于STM32和FPGA的多路控制系统，包括一个主机和若干个从机，若干个从机分别为第一从机、第二从机、第三从机、第四从机和第五从机，五个从机分别模拟五个高速存储单元，并共享FMC数据总线，五个高速存储单元分别为模拟量采集单元、模拟量输出单元、数字量采集单元、数字量输出单元和差分输入输出单元，第一从机用于采集模拟量并与主机上的模拟量采集接口连接，第二从机用于模拟量的输出并与主机上的模拟量输出接口连接，第三从机用于采集数字量并与主机上的数字量采集接口连接，第四从机用于数字量的输出并与主机上的数字量输出接口连接，第五从机用于差分信号的输入输出并与主机上的模拟量采集接口连接差分输入输出接口连接。作为本技术的一种优选技术方案，主机还通过一个用于对五个从机进行片选的译码器与五个从机进行通信，主机通过共享信号接口和片选信号接口与译码器连接，译码器通过若干个使能信号输入接口分别与五个从机连接。作为本技术的一种优选技术方案，主机上还设有USB接口和以太网接口，且主机通过USB接口和以太网接口与PC机连接。作为本技术的一种优选技术方案，主机采用型号为STM32F429BIT6的32单片机，从机采用型号为EP4CE6E22C8N的现场可编程门阵列，译码器采用型号为SN74HC138QPWRQ1的三八译码器。作为本技术的一种优选技术方案，还包括安装机箱，安装机箱包括箱体、弹性导向件、弹性安装件和滚轮，箱体的任一侧面设有箱体开口，箱体内设有两排由箱体开口向箱体内部分布的滚轮，弹性导向件包括导向座、导向板和导向弹簧，导向座设置于箱体的相对二内侧面上，导向座上设有水平导向安装凹槽，导向板的上表面和下表面上设有导向板限位凸台，导向板水平移动于水平导向安装凹槽中，导向弹簧设置于导向板和水平导向安装凹槽的槽底之间，导向板位于导向座外部的侧面上设有三角形导向凹槽；弹性安装件包括安装座、五个安装隔板、连接座、连接板和连接弹簧，安装座包括一体成型的安装底板、二第一安装侧板、二安装定位板、二第二安装侧板和二安装凸台，二第一安装侧板竖直设置于安装底板的左右两侧，安装定位板水平设置于第一安装侧板的顶部，第二安装侧板竖直设置于安装定位板的左右两侧，安装凸台水平设置于第二安装侧板的顶部，五个安装隔板由上至下间隔且水平设置于第一安装侧板之间，五个从机分别通过螺钉安装于安装隔板上；连接座通过螺钉安装于安装凸台上，连接座上设有水平连接凹槽，连接板的上表面和下表面上设有连接限位凸台，连接板水平移动于水平连接凹槽中，连接弹簧设置于连接板和水平连接凹槽的槽底之间，连接板位于连接座外部的侧面上设有三角形连接凸块，三角形连接凸块移动设置于三角形导向凹槽中，三角形连接凸块的角度小于三角形导向凹槽的角度，三角形连接凸块的高度大于三角形导向凹槽的槽深。本技术的有益效果是：1、本设计采用STM32F429BIT6作为主机，EP4CE6E22C8N作为从机，STM32单片机通过FMC外设实现对FPGA的数据访问，同时，STM32与多个FPGA通过FMC总线与STM32进行通信，实现高速的数据通信。2、利用STM32丰富的外设功能和数据处理能力，以及FPGA灵活的逻辑可操控性，实现了系统多通道，多类型信号的实时采集和处理，其中FPGA负责采集控制和数据缓存，STM32负责数据处理和与上位机的通信传输所采集的信号既有模拟信号，也有数字差分信号，并且有多通道、串并混合、数据量大等特点。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术一种基于STM32和FPGA的多路控制系统的系统结构框图。图2是本技术一种基于STM32和FPGA的多路控制系统中安装机箱的结构示意。图3是本技术一种基于STM32和FPGA的多路控制系统中弹性导向件的结构示意。图4是本技术一种基于STM32和FPGA的多路控制系统中安装座的结构示意。图5是本技术一种基于STM32和FPGA的多路控制系统中连接座的结构示意。图中：1、主机；2、从机；2-1、第一从机；2-2、第二从机；2-3、第三从机；2-4、第四从机；2-5、第五从机；3、译码器，4、箱体，5、弹性导向件，5-1、导向座，5-2、导向板，5-3、导向弹簧，6、弹性安装件，6-1、连接座，6-2、连接板，6-3、连接弹簧，6-4、安装座，6-5、安装隔板，7、滚轮。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1如图1所示，本技术提供一种基于STM32和FPGA的多路控制系统，包括一个主机1和若干个从机2，若干个从机2分别为第一从机2-1、第二从机2-2、第三从机2-3、第四从机2-4和第五从机2-5，五个从机2分别模拟五个高速存储单元，并共享FMC数据总线，五个高速存储单元分别为模拟量采集单元、模拟量输出单元、数字量采集单元、数字量输出单元和差分输入输出单元，第一从机2-1用于采集模拟量并与主机1上的模拟量采集接口连接，第二从机2-2用于模拟量的输出并与主机1上的模拟量输出接口连接，第三从机2-3用于采集数字量并与主机1上的数字量采集接口连接，第四从机2-4用于数字量的输出并与主机1上的数字量输出接口连接，第五从机2-5用于差分信号的输入输出并与主机1上的模拟量采集接口连接差分输入输出接口连接。其中，主机1还通过一个用于对五个从机2进行片选的译码器3与五个从机2进行通信，主机1通过共享信号接口和片选信号接口与译码器3连接，译码器3通过若干个使能信号输入接口分别与五个从机2连接；主机1上还设有USB接口和以太网接口，且主机1通过USB接口和以太网接口与PC机连接；主机1采用型号为STM32F429BIT6的32单片机，从机2采用型号为EP4CE6E22C8N的现场可编程门阵列，译码器3采用型号为SN74HC138QPWRQ1的三八译码器。工作原理：在实际应用中,一个系统可能有数字量信号、模拟量信号和差分信号等，通过若干个从机2FPGA实现数据的高速采集和发送，通过主机1上的USB接口和以太网接口实现与PC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于STM32和FPGA的多路控制系统，包括一个主机（1）和若干个从机（2），其特征在于，若干个从机（2）分别为第一从机（2‑1）、第二从机（2‑2）、第三从机（2‑3）、第四从机（2‑4）和第五从机（2‑5），五个从机（2）分别模拟五个高速存储单元，并共享FMC数据总线，五个高速存储单元分别为模拟量采集单元、模拟量输出单元、数字量采集单元、数字量输出单元和差分输入输出单元，第一从机（2‑1）用于采集模拟量并与主机（1）上的模拟量采集接口连接，第二从机（2‑2）用于模拟量的输出并与主机（1）上的模拟量输出接口连接，第三从机（2‑3）用于采集数字量并与主机（1）上的数字量采集接口连接，第四从机（2‑4）用于数字量的输出并与主机（1）上的数字量输出接口连接，第五从机（2‑5）用于差分信号的输入输出并与主机（1）上的模拟量采集接口连接差分输入输出接口连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于STM32和FPGA的多路控制系统，包括一个主机（1）和若干个从机（2），其特征在于，若干个从机（2）分别为第一从机（2-1）、第二从机（2-2）、第三从机（2-3）、第四从机（2-4）和第五从机（2-5），五个从机（2）分别模拟五个高速存储单元，并共享FMC数据总线，五个高速存储单元分别为模拟量采集单元、模拟量输出单元、数字量采集单元、数字量输出单元和差分输入输出单元，第一从机（2-1）用于采集模拟量并与主机（1）上的模拟量采集接口连接，第二从机（2-2）用于模拟量的输出并与主机（1）上的模拟量输出接口连接，第三从机（2-3）用于采集数字量并与主机（1）上的数字量采集接口连接，第四从机（2-4）用于数字量的输出并与主机（1）上的数字量输出接口连接，第五从机（2-5）用于差分信号的输入输出并与主机（1）上的模拟量采集接口连接差分输入输出接口连接。2.根据权利要求1的一种基于STM32和FPGA的多路控制系统，其特征在于，主机（1）还通过一个用于对五个从机（2）进行片选的译码器（3）与五个从机（2）进行通信，主机（1）通过共享信号接口和片选信号接口与译码器（3）连接，译码器（3）通过若干个使能信号输入接口分别与五个从机（2）连接。3.根据权利要求1的一种基于STM32和FPGA的多路控制系统，其特征在于，主机（1）上还设有USB接口和以太网接口，且主机（1）通过USB接口和以太网接口与PC机连接。4.根据权利要求1的一种基于STM32和FPGA的多路控制系统，其特征在于，主机（1）采用型号为STM32F429BIT6的32单片机，从机（2）采用型号为EP4CE6E22C8N的现场可编程门阵列，译码器（3）采用型号为SN74HC138QPWRQ1的三八译码器。5.根据权利要求1的一种基于STM32...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振刚，武钰，徐鹏，
申请(专利权)人：中科芯集成电路股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32