(1)针对弹体在空气中飞行时弹体表面压力对射程和飞行稳定性的重要影响，结
合国内外对弹体表面气压参数的相关研究，提出了基于FPGA+ARM的弹载数据采集系
统设计结构，并分析了该方案的优势与实际应用的重要意义。
C2)根据数据采集系统工作环境与输入信号范围选定8515C-50压阻式压力传感器
作为该数据采集系统的感压部件，并且对其中的主要元件A/D模数转换芯片、FPGA芯
片、ARM芯片的选型依据进行了详细的说明，保证了系统的优化设计。
C3)对数据采集系统的信号调理模块、FPGA逻辑模块、ARM控制模块以及电源
模块等的硬件电路进行了详细的设计分析，完成PCB的布局布线。在设计中加入冗余
模块，保证了系统的可靠性，同时加入USB接口与SD卡，使得系统的人机交互更加
方便，为后续进一步的数据导出与分析奠定了良好的基础。
C4)采用Verilog语言设计FPGA的各个功能模块，完成包括A/D转换芯片的控
制状态机、FIR数字滤波器、SDRAM控制器状态机以及各个接口的时序控制等的设计，
同时利用FIFO, PLL, RAM等IP核来提高设计的效率与系统稳定性。采用库函数方式
开发STM32程序，主要包括与FPGA通讯的FSMC接口、SPI串行FLASH, DART串
口、SD卡、USB接口等，使得数据存储与和上位机交互更加方便。
CS)对设计的主要模块进行功能验证。采用Modelsim与逻辑分析仪对FPGA各模
块进行仿真与逻辑分析，验证了所采用设计方案的可行性。在调试过程中通过STM32
的串口输出相关信息，可以直观的查看调试信息。
相比于之前进行的弹体表面压力测试的相关研究，采用FPGA+ARM的弹载数据采
集系统具有如下的几个创新点:
C1)与以单片机为核心的数据采集系统相比，FPGA具有并行运算的特点，可以
同步进行多个点的数据采集，所测数据的实时性更高，使得测试结果更加接近弹丸真实
的飞行状态;
C2)与采用U型管进行的压力测量相比，可以获得更高的采集精度，为弹丸的飞
行控制提供数据支持;
C3)与传统采用风洞、大型数据采集仪进行的相关测试相比，该系统具有成本低、
体积小的优点，可以方便灵活的在多种条件下进行数据采集，使用范围大大增强。
对于该弹载数据采集系统的设计，经历了最初的资料收集、理论研究、方案确定与
可行性分析，而后进行硬件原理图与PCB设计，以及FPGA与ARM的程序设计与调
试，最后对系统进行上电测试与气压采集操作，完成了该数据采集系统的原型验证，为
未来弹体表面压力测试以及新型智能弹药的研制提供了一种新的参考。
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