应用背景 当前，越来越多的领域对高精度数据采集、A/D转换以及实时处理功能提出了更高的要求。尤其是在物探分析、环境监测、医疗设备和工业控制等领域，这些需求日益增长。传统基于微控制器（MCU）的数据采集和A/D转换方案在系统体积、小巧设计、高效能耗以及系统数据采集精度方面存在不足，因此，市场迫切需要一种能够以较低的功耗和体积实现高精度数据采集、高性能系统处理能力的嵌入式解决方案。北京恒颐高科技术有限公司作为专业的嵌入式应用开发商和方案提供商，为行业用户提供了定制化且具有竞争力的系统设计，帮助用户实现最优化的高精度数据采集及网络传输方案。
应用场合 高精度数据采集及网络传输方案适用于以下多个关键场景：石油与地质勘探行业中的复杂地质条件下的数据捕捉；高速、高效率并且具备多参数综合测试需求；环境监测站对于敏感环境信息实时收集与分析；以及工业控制领域中对生产流程实时监控与优化所需。
方案介绍 该创新解决方案采用了最新一代32位强大性能ARM处理器，并搭配了可编程逻辑器件FPGA作为协同处理单元，以确保灵活性和扩展性。此外，该设计还融入24位超级分辨率A/D转换器，以及多路串口接口与现代网络标准兼容接口，如有线以太网或无线Wi-Fi，以支持不同通信需求。此外，该平台运行的是稳定可靠且高度模块化的Linux操作系统，使得它易于维护并支持长期运行。在整个项目生命周期中，我们致力于将先进技术整合到产品中，以满足客户对于速度、准确性以及成本效益之间平衡性的要求。
系统结构图如下所示：
ARM通过FPGA进行信号增强调控，将输入信号进行放大至24位AD转换后的数字信号。这个过程不仅保证了极大的动态范围，还允许对每次AD转换进行自动增益调整，从而最大限度提升微弱信号检测能力。在此基础上，ARM核心负责将经过预处理后的数字信号组织成合适格式，并通过FPGA生成必要的同步信息，比如时间戳、触发标志等，然后将这些准备好的包装好的原始数据发送至远端服务器或存储设备，同时保持着对硬件资源使用情况持续监控，并根据实际工作状态做出相应调整。
优势与技术突破 本解决方案之所以卓越，是因为它结合了一系列创新特点：
采用24位ADC，它不仅拥有比常规16/12位ADC更宽广动态范围，更重要的是，它可以捕捉到细微变化，有助于揭示隐藏在噪声之下的宝贵信息。
ARM+FPGA协同工作模式，使得算法可以被轻松更新，而无需重新制造芯片。
利用Linux操作系统，不仅提高了软件开发人员利用现有工具栈开发新软件功能，便捷快捷，而且降低了部署周期。
PCB布局考虑到了电磁兼容性(EMI)问题，以及良好散热措施，为整个设备提供一个稳定的工作环境。
成功案例
在石油勘探领域，我们为客户成功研发出了一款能够在恶劣的地质条件下稳定工作并收获丰富地质资料的手持式岩土样本分析仪。
在环保部门，我们为一家全球领先的地球观测机构量身打造了一套全方位环境监测终端，可以即时报告水污染指数变化，对公共卫生安全起到了关键作用。
我们还为数家世界知名企业提供过个性化工业控制解析服务，他们能够依赖我们的智能设备获取及时反馈，从而提高生产效率降低成本。
