基于OMPAL138+FPGA分布式光纤传感器系统设计

Posted 2021-08-14 专注DSP+ARM+FPGA

分布式光纤传感器凭借其成本低、精度高、耐腐蚀、传感距离长等优点在众多领域中都有广泛应用。以布里渊散射原理为理论依据,以嵌入式设备为硬件开发平台,设计并开发了分布式光纤传感器软件系统。相对于传统的光纤传感系统,基于布里渊散射的分布式光纤传感器可监控被测环境的温度、应变信息,而基于嵌入式平台开发的传感系统则具有成本低、性能高、稳定性好等优点。

 

光纤传感系统采用C/S架构,设计重点在于服务器端软件系统的开发与设计。服务器端软件系统基于嵌入式平台开发,向下连接底层硬件传感系统,控制其完成原始数据采集工作;向上通过网络与客户端系统相连,完成控制信号接收与传感信息传输等功能。服务器系统选取OMAPL138为主控芯片,其中DSP核心负责控制与接收FPGA采集与缓存的原始数据,并对原始数据进行高速计算与解析;ARM核心上的嵌入式Linux系统运行着服务器端主控程序,通过协调DSPLINK模块、数据解析与封装模块、网络通信模块等有序工作,完成对整个传感系统的控制以及与客户端系统的通信。

 

 

1 评估板简介
基于TI OMAP-L138（定点/浮点 DSP C674x+ARM9）+ Xilinx Spartan-6 FPGA处理器；
OMAP-L138 FPGA 通过uPP、EMIFA、I2C总线连接，通信速度可高达 228MByte/s；OMAP-L138主频456MHz，高达3648MIPS和2746MFLOPS的运算能力；
FPGA 兼容 Xilinx Spartan-6 XC6SLX9/16/25/45，平台升级能力强；
开发板引出丰富的外设，包含千兆网口、SATA、EMIFA、uPP、USB 2.0 等高速数据传输接口，同时也引出 GPIO、I2C、RS232、PWM、McBSP 等常见接口；
通过高低温测试认证，适合各种恶劣的工作环境；
DSP+ARM+FPGA三核核心板，尺寸为 66mm*38.6mm，采用工业级B2B连接器，保证信号完整性； Ø
支持裸机、SYS/Bios 操作系统、Linux 操作系统。

图1 开发板正面和侧视图

XM138F-IDK-V3.0 是一款基于深圳信迈XM138-SP6-SOM核心板设计的开发板，采用沉金无铅工艺的4层板设计，它为用户提供了 XM138-SP6-SOM核心板的测试平台，用于快速评估XM138-SP6-SOM核心板的整体性能。

XM138-SP6-SOM引出CPU全部资源信号引脚，二次开发极其容易，客户只需要专注上层应用，大大降低了开发难度和时间成本，让产品快速上市，及时抢占市场先机。不仅提供丰富的 Demo 程序，还提供详细的开发教程，全面的技术支持，协助客户进行底板设计、调试以及软件开发。

2 典型运用领域
数据采集处理显示系统
智能电力系统
图像处理设备
高精度仪器仪表
中高端数控系统
通信设备
音视频数据处理

图2 典型应用领域