基于双缓存技术实现光谱数据高速采集与处理

来源：电子测量技术杂志2022年第13期北京时间：

作者：张华夏，陈青山，王艳林

单位：北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院，北京 100192

摘要：为了提高数字式光谱仪的测量效率，研究并实现一种基于FPGA+ARM架构和两级数据缓存的嵌入式高速数据采集与处理技术。采用FPGA为高速A/D转换器提供采样时钟，采样数据由FIFO进行一级缓存，实现跨时钟域的数据传输。采用ARM外围设置的动态数据随机存储器（DDR3）完成二级缓存，解决由于数据实时处理相对偏慢所造成的数据传输堵塞、丢失等问题。实验测试表明数据传输稳定可靠，采集速率可达65 MHz，传输速率最高可达25.6 Mbytes/s，归一化光谱强度误差小于0.5%。可推广应用于具有大吞吐量嵌入式数据采集与实时计算处理需求的精密仪器与设备。

关键词：光谱数据; 直接存储器访问; 高速采集; 缓存

基金资助：国防军工重点计量科研项目（JSJL2019208B001）资助