论述了AD574逐次逼近型12位模数转换器的原理、应用以及与单片机所构成的数据采集系统,分析了系统的硬件、软件结构和具体操作,给出了AD574与AT89C51单片机的接口线路图.
上传时间： 2013-05-23
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目前，数字信号处理广泛应用于通信、雷达、声纳、语音与图像处理等领域，信号处理算法理论己趋于成熟，但其具体硬件实现方法却值得探讨。FPGA是近年来广泛应用的超大规模、超高速的可编程逻辑器件，由于其具有高集成度、高速、可编程等优点，大大推动了数字系统设计的单片化、自动化，缩短了单片数字系统的设计周期、提高了设计的灵活性和可靠性，在超高速信号处理和实时测控方面有非常广泛的应用。本文对FPGA的数据采集与处理技术进行研究，基于FPGA在数据采样控制和信号处理方面的高性能和单片系统发展的新热点，把FPGA作为整个数据采集与处理系统的控制核心。主要研究内容如下： FPGA的单片系统研究。针对数据采集与处理，对FPGA进行选型，设计了基于FPGA的单片系统的结构。把整个控制系统分为三个部分：多通道采样控制模块，数据处理模块，存储控制模块。 多通道采样控制模块的设计。利用4片AD7506和一片AD7862对64路模拟量进行周期采样，分别设计了通道选择控制模块和A/D转换控制模块，并进行了仿真，完成了基于FPGA的多通道采样控制。 数据处理模块的设计。FFT算法在数字信号处理中占有重要的地位，因此本文研究了FFT的硬件实现结构，提出了用FPGA实现FFT的一种设计思想，给出了总体实现框图。分别设计了旋转因子复数乘法器，碟形运算单元，存储器，控制器，并分别进行了仿真。重点设计实现了FFT算法中的蝶形处理单元，采用了一种高效乘法器算法设计实现了蝶形处理单元中的旋转因子乘法器，从而提高了蝶形处理器的运算速度，降低了运算复杂度。理论分析和仿真结果表明，状态机控制器成功地对各个模块进行了有序、协调的控制。 存储控制模块的设计。利用闪存芯片K9K1G08UOA对采集处理后的数据进行存储，设计了FPGA与闪存的硬件连接，设计了存储控制模块。 本文对FFT算法的硬件实现进行了研究，结合单片系统的特点，把整个系统分为多通道采样控制模块，数据处理模块，存储控制模块进行设计和仿真。设计采用VHDL编写程序的源代码。仿真测试结果表明，此FPGA单片系统可完成对实时信号的高速采集与处理。
上传时间： 2013-07-06
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人体血液成份的无创检测是生物医学领域尚未攻克的前沿课题之一，动态光谱法在理论上克服了其它检测方法难以逾越的障碍——个体差异和测量条件对检测结果的影响。实现动态光谱检测，其关键在于采集多波长的光电容积脉搏波信号，并对其进行处理。针对动态光谱检测中信号微弱、信噪比低、处理数据量大的特点，本文设计了基于FPGA和面阵CCD摄像头的动态光谱数据采集与预处理系统，提高检测精度，采集出满足动态光谱信号提取要求的光电脉搏波；并对动态光谱频域提取法的核心算法FFT的FPGA实现进行研究。 课题提出用高灵敏度的面阵CCD摄像头替代常规光栅光谱仪中的光电接收器，实现对多波长的光电容积脉搏波的检测。结合面阵CCD的二维图像特点，采用信号累加法去除噪声，提高信号的信噪比。 创新性的提出一种不同于以往的信号累加方法——将处于同一行的视频信号在采样过程中直接累加，然后再进行传输和存储。不同于帧累加和异行累加，这种同行累加方式不但大大的提高了信号的信噪比，同时减小了数据的传输速度和传输量，降低了对存储器容量的要求，改善了动态光谱信号检测系统的性能。 针对面阵CCD摄像头输出的复合视频信号的特点，设计视频信号解调电路，得到高速、高精度的数字视频信号和准确的视频同步信号，用于后续的视频信号采集与处理。 根据动态光谱信号检测和视频信号采集的要求，选择可编程逻辑器件FPGA作为硬件平台，设计并实现了基于FPGA和面阵CCD摄像头的光电脉搏波采集与预处理系统。该系统实现了视频信号的精确定位，通过光谱信号的高速同行累加，实现了光电脉搏波信号的高精度检测。系统采用基于FPGA的Nios II嵌入式处理器系统，通过对其应用程序的开发，可靠的实现了数据的采集、传输和存储，提高了系统的集成度，降低了开发成本。 为实现动态光谱信号的频域提取，研究了基于FPGA的FFT实现方案，对各关键模块进行设计，为动态光谱信号的进一步处理打下良好的基础。 最后，通过实验证明了系统数据采集的正确性和信号预处理的可行性，得到了符合动态光谱信号提取要求的脉搏波信号。
上传时间： 2013-04-24
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随着计算机技术的突飞猛进以及移动通讯技术在日常生活中的不断深入，数据采集不断地向多路、高速、智能化的方向发展。本文针对此需求，实现了一种应用FPGA的多路、高速的数据采集系统，从而为测量仪器提供良好的采集数据。 本文设计了一种基于AD+FPGA+DSP的多路数据采集处理系统，针对此系统设计了基于AD9446的模数转换采集板，再将模数转换采集板的数据传送至基于FPGA的采集控制模块进行数据的压缩以及缓冲存储，最后由DSP调入数据进行数据的处理。本文的设计主要分为两部分，一部分为模数转换采集板的设计与调试，另一部分为采集控制模块的设计与仿真。 经设计与调试，模数转换模块可为系统提供稳定可靠的数据，能稳定工作在百兆的频率下；采集控制模块能实时地完成数据压缩与数据缓冲，并能通过时钟管理模块来控制前端AD的采样，该模块也能稳定工作在百兆的频率下。该系统为多路、高速的数据采集系统，并能稳定工作，从而能满足电子测量仪器的要求。
上传时间： 2013-05-24
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针对目前舰艇系统通用数据采集需要，设计了一种基于DSP的协议转换器。克服了目前由于舰艇作战系统使用接口协议多样而造成通用性差的问题。通过在实验室环境下的组建数据采集系统并进行性能测试，证明该协议转换器能满足现阶段舰艇多接口数据采集的要求，新研制或改进的数据采集系统能满足高度通用化的需要。
上传时间： 2013-10-28
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本文介绍一种采用智能数字温度传感器DS18B20进行温度采集，并通过单片机与PC机完成数据处理的系统。 硬件电路由四部分组成：温度数据采集部分，即时温度显示驱动部分，温度数据存储部分和上位PC机数据处理部分。整个硬件设计原理图如图1所示。
上传时间： 2013-10-28
上传用户：wettetw
介绍基于ISA总线与KH-9300的数据采集板卡的设置，详细说明8254定时计数器及8259中断控制器的结构特点、工作方式、控制字等，探讨中断类型、中断处理程序、中断矢量表及其填写。重点讲述使用TorboC编写中断服务程序的方法，应注意的主要问题及程序测试的结果。 Abstract: The settings of KH-9300 data acquisition board based on the ISA bus is introduced,the structural characteristics,working methods,control characters of the timing counter 8254 and interruptioncontroller 8259 are explained in detail.The interruption type,interrupt handling programs,interruption vector table and its filling also are discussed.Further,great emphasis is put on the method of interrupt service program compiled by Torbo C,the main issues that should be noted,and the results of program testing.
上传时间： 2013-11-14
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针对众多低成本数据采集需求，采用带有片上USB控制器和D/A转换器的混合信号微处理器C8051F340，设计了一款可通过USB接口和LabVIEW图形用户界面实现与PC机联机的数据采集器，同时借助系统的SD卡存储独立实现现场长时间采集数据。该数据采集器成本低，结构简单，体积小，已成功用于工业现场。 Abstract: Aiming at the need of low cost data acquisition, a data acquisition device is designed based on C8051F340 which is a mixed-signal microcontroller and integrates USB controller and A/D controller on a chip.The data acquisition device which can combine with PC by USB interface and LabVIEW graphical user interface,can realize data acquisition. At the same time,it can be solely run a long time in virtue of SD card in field.The date aequisition device features low cost,simple structure and little sharp, and it has been used in industry field.
上传时间： 2014-05-31
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在单片机应用系统中，有时需要采集大量的开关信号，由于信号多且接入方式不同，使得电路较复杂，占用了单片机大量资源，数据采集软件的开发量也较大。笔者用纯数字电路设计了一个特别适合于远程大数据量采集的电路（最大可采集１０２４个开关量，附图所示电路可采集１９２个开关量）。 电路由双二进制加法计数器ＣＤ４５２０、译码器７４ＬＳ１３８、缓冲驱动器７４ＬＳ２４４等组成。ＮＥ５５５产生的脉冲加到计数器Ｄ１的ＣＰ１端，由于Ｄ１的Ｑ４同时也接Ｄ１的ＥＮ２，所以Ｄ１的双计数器构成级联计数电路，其输出Ｑ２～Ｑ７作为开关输入量的地址送Ｄ５的输入端。Ｑ１作为片选信号接Ｄ５，Ｑ５～Ｑ７接Ｄ２输入端，为Ｄ３、Ｄ４等译码器提供片选信号，而Ｑ２～Ｑ４接Ｄ３、Ｄ４等译码器的输入端，译码器的输出作为Ｄ７、Ｄ８等的片选信号。Ｄ７、Ｄ８等的输入接采样的开关信号（图中开关接通表示输入为低位），其输出接Ｄ６输入端。当Ｄ６片选有效时（Ｑ１为低电位），输出的数据地址线上为开关量信号。当Ｄ５片选有效时（Ｑ１为高电位）输出的数据地址线上为开关量信号的地址。８条数据地址线可直接接单片机Ｐ１口或通过７４ＬＳ２４５接单片机总线，１条数据地址选择线也可直接接单片机Ｐ２或Ｐ３口。
上传时间： 2013-10-14
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摘要：单片机运算能力强有力，运算速度快，I/O接口功能完善，抗干扰能力强，可靠性高，对于现场数据采集处理时，它仍然是现场数据采集器的核心元件之一。关键词：数据采集；串口；单片机；MSComm
上传时间： 2013-11-01
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