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基于ARM的数据采集卡研制

论文摘要

根据机械电子工程类专业测控实验教学平台数据采集的需要,在综合考虑成本和性能基础上,提出以ADμC 7026为主处理芯片的数据采集卡设计方案。该方案的主要特点是,使用基于ARM7TDMI内核的ADμC 7026,工作主频最高可达44MHz;内置高性能的ADC和DAC模块,采样速度最高可达1MSPS,采样精度为12位;模拟信号输入通道最多可达16路,模拟信号输出通道最高可达4路;具有丰富的外设资源可以使用,GPIO口数目最高可达40个。在设计中采用了模块化思想,将系统分为四个功能模块:主模块的功能是控制ADC进行信号采集和DAC进行模拟信号输出;模拟信号模块的作用是对传感器输入信号和DAC输出波形进行简单的调理;数字信号模块引出32路数字I/O口,可用于需要采集数字量的场合;JTAG模块可进行程序的调试和下载,对于数据采集卡的二次开发有很大的作用。在本数据采集卡上,尝试进行了μC/OSⅡ操作系统的移植,成功实现了四个任务的管理。在实际应用中,工作数小时仍可保持正常的运行。为检验数据采集卡的串口通讯能力,利用LabVIEW程序读取下位机串口发送的已采集到的数据,进行波形图绘制。为检验本数据采集卡的ADC和DAC精度,设计实验利用DAC输出波形,并利用ADC将采集到的波形通过LabVIEW显示,测量结果显示两者电压值误差均在可允许的3LSB(Least Significant Bit)范围内,表明本数据采集卡已基本实现预期设计指标。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 课题来源
  • 1.2 课题背景
  • 1.3 数据采集的发展概述
  • 1.4 国内外采集卡简介
  • 1.5 本文研究的内容
  • 2 总体方案设计
  • 2.1 数据采集卡的需求
  • 2.2 处理器选择方案
  • 2.3 本章小结
  • 3 基于ARM7 数据采集卡设计
  • 3.1 采集卡处理器ADμC 7026 简介
  • 3.2 采集卡的总体设计
  • 3.3 部分硬件电路设计
  • 3.4 ADC 结构原理
  • 3.5 ADC 前端调理
  • 3.6 JTAG 调试下载电路
  • 3.7 采集卡移植μC/OSⅡ操作系统
  • 3.8 本章小结
  • 4 采集卡的部分功能测试
  • 4.1 采集卡串口通讯测试
  • 4.2 采集卡DAC 和ADC 功能测试
  • 4.3 本章小结
  • 5 结论与展望
  • 5.1 结论
  • 5.2 展望
  • 致谢
  • 参考文献

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/9466fe298dc362cfbb89da68.html