本课题完成了基于FPGA的数据采集器以及IIC总线的模数转换器部分、通讯部分的电路设计。其中FPGA采用Xilinx公司Spartan-Ⅱ系列的XC2S100芯片,在芯片中嵌入32位软处理器MicroBlaze;ⅡC总线的模数转换采用Microchip公司的MCP3221芯片,通讯部分则在FPGA片内用VHDL语言实现。通过上述设计实现了“准单片化”的模拟量和数字量的数据采集和处理。 所设计的数据采集器可以和结构类似的上位机通讯,本课题完成了在上位机中用VHDL语言实现的通信电路模块。通过上述两部分工作,将微处理器、数据存储器、程序存储器等数字逻辑电路均集成在同一个FPGA内部,形成一个可编程的片上系统。FPGA片外仅为模拟器件和开关量驱动芯片。FPGA内部的硬件电路采用VHDL语言编写;MCU软核工作所需要的程序采用C语言编写。多台数据采集器与服务器构成数据采集系统。服务器端软件用VB开发,既可以将实时采集的数据以数字方式显示,也可以用更加直观的曲线方式显示。 由于数据采集器是所有自控类系统所必需的电路模块,所以一个通用的片上系统设计可以解决各类系统的应用问题,达到“设计复用”(DesignReuse)的目的。采用基于FPGA的SOPC设计的更加突出的优点是不必更换芯片就可以实现设计的改进和升级,同时也可以降低成本和提高可靠性。
上传时间: 2013-07-12
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对温度、湿度、压力等数据的采集在很多工农业生产中都普遍存在着。目前大部分的数据采集系统使用8位单片机作为控制器,由于单片机自身功能的限制,它的采样速率,数据采集的方式等均受到一定的限制,而且它没有自己的操作系统,可视性和可操作性相对比较差。因此,研究一种新型的、具有高速的采样速率、多样化的数据采集方式以及操作性非常强的数据采集系统非常的有必要。 本论文采用三星公司的ARM9内核的S3C2410作为主控制器,嵌入式Linux作为操作系统,通过S3C2410的RS-485、I2C总线来控制和传输由不同类型数据采集器采集到的数据;利用嵌入式图形用户界面GUI的编程工具Qt/E(Qt/Embedded)设计的用户界面,结合开源嵌入式数据库Sqlite3,实现对各种不同数据采集器的控制和数据的采集;利用Linux系统中的Video4linux编程实现对现场的视频监视;同时利用S3C2410的GPIO和中断口设计的键盘能够像PC键盘那样方便的对用户界面进行操作,整个系统完成数据的采集、传输、存储、监视等功能。此系统不但减少了使用处理器的数量,而且采样速率,采样精度等都有比较大幅度的提高,同时通过实时的视频监视还可以及时知道数据现场的情况,这些对复杂环境下的数据采集尤为有利。 本论文的重点是完成用户界面的设计、键盘驱动及与Qt/E的键值映射、RS-485及I2C总线驱动和视频监视的实现。本论文完成了整个数据采集系统的初步设计,在油气田开采现场的数据采集中运行效果良好,虽功能尚待进一步完善,但具有一定的实用价值。
上传时间: 2013-06-12
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船载航行数据记录仪(VDR)是一种记录船舶航行状态及操作信息的装置,对加强船舶的海上航行安全以及事故分析起到了极为重要的作用。VDR的大量数据需要进行快速可靠的最终存储,这些数据是分析事故的关键依据。因此,研发功能可靠的VDR数据存储终端——数据保护容器PDC(ProtectiveData Containor),成为航行数据记录仪研究的重要组成部分。 嵌入式Linux操作系统的内核高效稳定,易于定制,尤其是其源代码的开放性及资料的丰富性,使其成为目前嵌入式系统开发者的首选。而同样开源的Samba软件遵守与Microsoft和IBM的操作系统相同的SMB协议,可将类UNIX主机伪装成Windows服务器,提供共享共享服务。将PDC作为Samba服务器,能提供稳定的数据存储和共享服务,以太网上的VDR主机不需要任何附加的软件就可以访问PDC中保存的数据。 本文致力于构建基于嵌入式Linux的网络存储与共享平台,为开发接口统一的多用途保护容器提供技术。首先介绍了课题研究的背景和意义,接着深入的剖析了PDC系统的软硬件需求。并根据系统需求设置系统硬件系统,为之后的Samba服务器的构建提供平台。接着深入的分析了嵌入式Linux操作系统原理和优势,构建Linux系统开发平台,为Samba服务器配置搭建平台。然后以PDC为需求背景,给出了详细的Samba服务器的实现方案。最后简要介绍了Linux驱动程序设计开发。
上传时间: 2013-04-24
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本文研制的数据采集器,用于采集导弹过载模拟试车台的各种参数,来评价导弹在飞行过程中的性能,由于试车台是高速旋转体,其工作环境恶劣,受电磁干扰大,而且设备要求高,如果遇到设备故障或设备事故,其损失相当巨大,保证设备的安全性和可靠性较为困难。 本文在分析数字通信技术的基础上,选用了基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)采用脉冲编码调制(PCM)通信实现多路数据采集器的设计,其优点是FPGA技术在数据采集器中可以进行模块化设计,增加了系统的抗干扰性、灵活性和适应性,并且可以将整个PCM通信系统设计成可编程序系统,用户只要稍加变更程序,则系统的被测路数、帧结构、码速率、标度等均可改变以适应任何场合。并且采用合理的纠错和加密编码能够实现数据在传输工程中的完整性和安全性。 通过对PCM通信的特点研究,研制了一套集采集与传输的系统。文章给出了各个模块的具体建模与设计,系统采用的是FPGA技术来实现数据采集和信号处理,采用VHDL实现了数字复接器和分接器、编解码器、调制与解调模块的建模与设计。采用基于NiosII实现串口通讯,构建了实时性和准确性通信网络,实现了数据的采集。 测试数据和数据采集的实验结果证明,采用FPGA技术实现PCM信号的编码、传输、解码,能够有较强的抗干扰性、抗噪声性能好、差错可控、易加密、易与现代技术结合,并且误码率较低,要远远优于传统的方法。
上传时间: 2013-04-24
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介绍数据采集器的指南
上传时间: 2013-11-17
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德州仪器(TI)通过多种不同的处理工艺提供了宽范围的运算放大器产品,其类型包括了高精度、微功耗、低电压、高电压、高速以及轨至轨。TI还开发了业界最大的低功耗及低电压运算放大器产品选集,其设计特性可满足宽范围的多种应用。为使您的选择流程更为轻松,我们提供了一个交互式的在线运算放大器参数搜索引擎——amplifier.ti.com/search,可供您链接至各种不同规格的运算放大器。设计考虑因素为某项应用选择最佳的运算放大器所要考虑的因素涉及到多个相关联的需求。为此,设计人员必须经常权衡彼此矛盾的尺寸、成本、性能等指标因素。即使是资历最老的工程师也可能会为此而苦恼,但您大可不必如此。紧记以下的几点,您将会发现选择范围将很快的缩小至可掌控的少数几个。电源电压(VS)——选择表中包括了低电压(最小值低于2.7V)及宽电压范围(最小值高于5V)的部分。其余运放的选择类型(例如精密),可通过快速查验供电范围栏来适当选择。当采用单电源供电时,应用可能需要具有轨至轨(rail-to-rail)性能,并考虑精度相关的参数。精度——主要与输入偏移电压(VOS)相关,并分别考虑随温度漂移、电源抑制比(PSRR)以及共模抑制比(CMRR)的变化。精密(precision)一般用于描述具有低输入偏置电压及低输入偏置电压温度漂移的运算放大器。微小信号需要高精度的运算放大器,例如热电偶及其它低电平的传感器。高增益或多级电路则有可能需求低偏置电压。
上传时间: 2013-11-25
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ADuM320x是采用ADI公司iCoupler® 技术的双通道数字隔离器。这些隔离器件将高速CMOS与单芯片变压器技术融为一体,具有优于光耦合器等替代器件的出色性能特征。 iCoupler器件不用LED和光电二极管,因而不存在一般与光耦合器相关的设计困难。简单的iCoupler 数字接口和稳定的性能特征,可消除光耦合器通常具有的电流传输比不确定、非线性传递函数以及温度和使用寿命影响等问题。这些iCoupler 产品不需要外部驱动器和其它分立器件。此外,在信号数据速率相当的情况下,iCoupler 器件的功耗只有光耦合器的1/10至1/6。 ADuM320x隔离器提供两个独立的隔离通道,支持多种通道配置和数据速率(请参考数据手册“订购指南”部分)。两款器件均可采用2.7 V至5.5 V电源电压工作,与低压系统兼容,并且能够跨越隔离栅实现电压转换功能。ADuM320x隔离器具有已取得专利的刷新特性,可确保不存在输入逻辑转换时及上电/关断条件下的直流正确性。 与ADuM120x隔离器相比,ADuM320x隔离器包含多项电路和布局改进,系统级IEC 61000-4-x测试(ESD、突波和浪涌)显示其性能大大增强。对于ADuM120x或ADuM320x产品,这些测试的精度主要取决于用户电路板或模块的设计与布局。 应用 --尺寸至关重要的多通道隔离 --SPI 接口/数据转换器隔离 --RS-232/RS-422/RS-485收发器隔离 --数字现场总线隔离 特性: 增强的系统级ESD保护性能,符合IEC 61000-4-x标准 工作温度最高可达:125℃ 8引脚窄体SOIC封装,符合RoHS标准 技术指标: 高共模瞬变抗扰度:>25 kV/μs 双向通信 - 3 V/5 V 电平转换 - 高数据速率:dc 至 25 Mbps(NRZ)
上传时间: 2013-10-11
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为了实现把软件仿真的数据通过PCI总线DMA传输、处理后转换成高速视频串行数据流(LVDS数据流),设计出了基于PCI9054的数据转换模块。通过介绍PCI总线接口协议芯片PCI9054的性能、特点,分析了windows的WDM驱动程序的特点,在软硬件设计中采用把数据缓存器设置为两组SRAM的结构,两组SRAM交替进行数据存取的方式,有效克服了数据流不连续的现象,解决了形成不间断数据流和两次DMA传输之间的数据间断问题。应用结果表明,该设计可满足数字视频带宽20 MHz以内的LVDS数据流的转换与传输。
上传时间: 2014-12-26
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µPSD3251标准的8032内核-3个16位定时器/计数器-2个外部中断双FLASH结构-64K字节MainFLASH-16K字节SecondFLASH-2K字节的SRAM-可编程逻辑-DPLD,CPLD-提供I2C,UART接口,PWM,ADC-提供更多的I/O口-高达50根I/O口线内置WDT在系统编程(ISP)在应用中再编程(IAP)·PSD结构提高了8051的性能·-可编程系统外围芯片·-双FLASH实现在应用中再编程(IAP)·-允许8051程序代码和数据在存储器间的切换,满足用户的需要·-JTAG编程特别适用于实验开发和生产阶段的需要·高达288K字节的存储单元,为什么要这么大的存储单元·-使用C语言编程需要用较大的存储空间·-菜单、图形、显示类的用户接口要用到大量的存储空间·-多种语言、字体以及数据表需要大空间存储器·-要想数据转换速度快同样需要大量的存储单元·-数据记录·-低成本·-与其他的以8051或某种8位MCU为内核带有大容量的SRAM和Flash的设备相比,uPSD为用节省了成本
上传时间: 2013-10-09
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记录仪作为一种重要的数据记录仪表,长期以来被广泛应用于各种工业现场,随着科技的不断发展,记录仪从开始的模拟式发展为智能数字式。课题设计的是基于80C196KC—20的无纸记录仪。课题完成了USB接口模块设计、液晶显示模块设计、通信模块设计以及现场仪表的可靠性设计等,运用本研究技术生产的无纸记录仪完全满足企业标准和国家相关标准需要,该产品的成功投放市场证明了本研究各项技术的合理性和可行性。
上传时间: 2013-11-02
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