需要采集的实际通道数为 25 个，需用5 位数据标明当前通道值，AD 转换的有效数据 为12 位，而数据线为16 位，只有四位数据可供通道地址使用。为了完整标示当前的通道值， 根据通道值最低位的奇偶性把数据分别储存在FIFO0 和FIFO1 中。这样CPU 从FIFO0 读出 的数据就是偶数通道的采样值，从FIFO1 读出的数据就是奇数通道的采样值。
4 ARM 程序的编写
编程软件环境为 CodeWarrior for ARM Developer Suite，编程语言为C 语言。ARM 程序 主要通过和FPGA 的通信，控制FPGA 进行数据采集，适时改变FPGA 的各参数，向FPGA RAM 中写入粗调零，细调零的数据，并从FPGA 读取采样完的数据进行相应的处理。
5 零点的校准
FPGA 有两片专门可读写分布式RAM，一片用来储存8 位粗调零的数据，一片储存12 位细调零的数据，各通道的通道号就是调零数据存储在RAM 中的地址。DAC 的数据在通 道转换时，根据当前通道值，从粗调零分布式RAM 中读出，写到DAC 寄存器中，由FPGA 控制DAC 芯片转化成模拟量输出到ADC 芯片的输入端，与输入电压相加实现粗调零。然 后在FPGA 内部把转化得到的12 位数据减去存储在RAM 中的细调零值，所得的数据才是 真正有效的数据。
为了确定某一路微应变信号的零点，ARM 首先在通道地址写入数值0x7F，使DAC 输 出其可输出电压的中间值，然后启动ADC 芯片开始转换。此时的ADC 芯片工作在数据直 通模式，转换得到的12 位数据不经过数据处理和FIFO，直接由数据总线传送给ARM。ARM 根据读得的转换值，若发现依然是过饱和状态，则加大写入粗调零存储器的数值，直到读得 的ADC 数据为正常数值。DAC 模拟量输出值加ADC 测得的模拟量输入值既是此通道的零 点值。零点确定后，通过FPGA 输出模拟量和FPGA 内部数字量调节的方式，实现了8 位 DAC 芯片对12 位ADC 芯片零点的校准。
6 结论
本文介绍了一种基于 FPGA 和ARM 的数据采集系统。FPGA 程序全部采用Verilog-HDL 语言自顶向下模块化编写，在Xilinx ISE 集成开发环境下进行编译和仿真，整个系统和所有 功能模块均可在符合条件的FPGA 产品中应用，具有良好的可移植性。已应用在某机载数 据采集仪中，获得了很好的应用效果。
本文的创新点在于用 FPGA 芯片通过模拟量调节和数字量调节的方法，用较低的成本 实现了对微应变数据的零点校准，提高了采集的精度。并且ARM 和FPGA 的交互，实现了 可由ARM 在线实时改写和监控FPGA 中的各项采集参数，无需对FPGA 芯片重新下载编程， 大大提高了数据采集系统的灵活性。
，基于FPGA的微应变数据采集系统的设计