基于FPGA的实时分布式温度采集技术

3 基于FPGA与基于单片机控制DS18B20

3.1 保证时序精确

单片机作为基于DS18B20的温度监控系统的控制器，用汇编语言编写程序，很容易控制时间，因为我们知道每条语句的执行时间，每段宏的执行时间，每段子程序加调用语句所消耗的时间。但是当系统进入中断，时序的控制就无法保证精确。

3.2 查找序列号

单片机的管脚有限，所以要用单片机检测多个温度点，就需要将多个DS18B20挂在一条总线上。很显然，序列号许配工作需要额外的时间，而且在读取一个测温点温度值的过程中，其它的测温点也都完成了测温并等待读取，这无疑降低了测温的效率。

用FPGA代替单片机，以上问题就不存在了。首先FPGA具有丰富的管脚资源，可以让每个传感器都单独使用一根数据线。这样不但可以实现同时读取每一个传感器的温度值，而且可以不用进行序列号的匹配。大大提高了整个系统测温的效率，维护更加方便快捷。

3．3 成本考虑

单片机技术如今已经非常成熟。应用领域也非常广泛．价钱也非常便宜。普通的型号价格在l美元左右，最高端的型号也只有10美元。因此用单片机作为控制器．整体系统的成本相对较低。虽然FPGA如今也已经得到了广泛的普及，但是价格还是相对较高，因此用FPGA作为系统的控制器威本就相对高一些。

4 结论

使用FPGA作为DS18B20的控制器．可以保证时序上精确符合单总线通信协议．系统运行时控制部分、显示部分、人机交互部分可以并行地运行互不干扰，提高了整体系统的实时性与稳定性：与用单片机作为控制器的系统做出比较．分析了两者作为控制器的优缺点。

基于FPGA和DS18B20的分布式温度采集系统．可实现同时监测多个温度点，并无需知道每一个传感器的序列号，大大提高了温度采集系统的实时性和可靠性。虽然基于FPGA的系统成本相对较高．但为分布式温度采集实时性要求较高的应用场合提出了解决办法。

本文创新点：基于FPGA和DS18B20的分布式温度采集系统，可以实现同时监测多个检测点的温度，并无需知道每一个传感器的序列号，大大提高了温度采集系统的实时性和可靠性。为分布式温度采集实时性要求较高的应用场合提出了解决办法。项目经济效益：硬件成本约6000元，推广价格约8500元。

作者：王景中     来源：《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2009年第9-2期