一种单片机和FPGA的远程温度监控系统

一种单片机和FPGA的远程温度监控系统

2.3.3 基于NiosⅡ嵌入式上位机

　　系统主要包括以下几个部分：包括NiosⅡ软核CPU、操作系统使用的定时器、网络协议栈使用的定时器、CPU同外围设备的接口(Avlaon总线)；EPCS4用来在上电时对FPGA进行配置；FLASH主要用来存放软件代码以及一些需要保存的参数；SRAM用来在系统运行时的代码和数据存储；网络接口芯片采用Smsc公司的LAN91C111芯片作为网络接口。该器件是一个以太网控制器，实现了网络7层协议栈中的传输层和MAC层的功能。另外，它具有10／100 Mb／s自适应、双工／半工自适应等功能，有很好的网络兼容性。采用串口UART和单片机通信。利用QuartusⅡ中的SOPC Builde构建的CPU如图4所示。

　　3 监控系统的软件系统设计

　　单片机控制程序设计框图如图5和图6所示。

　　串口中断程序功能为接收由上位机发送的数据采集周期以及开始、停止指令。温度信号滤波通过软件实现。滤波算法采用加权平均值法，即对最新检测到的N个温度信号序列去除最大值和最小值，并取加权平均运算。