基于海思处理器的分布式数据采集系统桥接子系统硬件研发

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分布式数据采集系统在我国海洋科考、远洋勘探等领域应用广泛。随着美国发起的“贸易战”和“禁售事件”愈演愈烈,分布式数据采集系统核心部件的关键元器件进口受到了很大限制,暴露出采用进口器件研制的系统存在被其他国家“卡脖子”的风险。因此,自主研制国产化分布式数据采集系统具有非常迫切的需求。本文研发了基于海思处理器的分布式数据采集系统桥接子系统。该桥接子系统以海思公司Hi3798系列处理器为核心设计,通过扩展高速PCIe接口与国微公司高性能SMQ7K325T系列FPGA进行数据交互,实现大规模采集信号的接收,预处理和转发。处理器扩展2路千兆以太网电接口用于与后端信号分析设备进行数据交互,扩展1路RS-422串口接收设备传感器数据;FPGA扩展4路百兆以太网光接口用于前端采集节点数据的接收。本系统采用100%国产器件进行设计,具有功耗低、带宽高和扩展性好等特点。本文对桥接子系统进行了板级调试与功能测试,包括硬件电路的电源、关键信号、整机功能、功耗等测试,测试结果均符合设计要求,系统在最大带宽下工作稳定。
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