基于ARM的通用高精度數(shù)據(jù)采集裝置的研究.pdf

1、在現(xiàn)代工業(yè)測控領(lǐng)域,數(shù)據(jù)采集裝置被廣泛應(yīng)用,各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)采集的要求也越來越高。數(shù)據(jù)采集裝置正朝著高精度、便攜化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展。常用的8位/16位單片機(jī)由于速度慢、資源少等限制難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的上述要求；同時(shí)PCI等總線結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)采集卡安裝麻煩,價(jià)格昂貴、不能遠(yuǎn)程控制。因此,研究基于32位ARM處理器的通用高精度數(shù)據(jù)采集裝置具有重要意義。
　　 根據(jù)數(shù)據(jù)采集裝置通用化、高精度和網(wǎng)絡(luò)化的要求,在研究嵌入式系統(tǒng)技術(shù)和網(wǎng)

2、絡(luò)傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了基于ARM的通用高精度數(shù)據(jù)采集裝置的總體方案。
　　 硬件平臺的設(shè)計(jì)和開發(fā)是本文研究的重點(diǎn)內(nèi)容?；谀K化思想,整個(gè)硬件電路設(shè)計(jì)分為ARM主控模塊和功能模塊兩大部分。采用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)了ARM主控模塊,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集裝置的主控功能。功能模塊由基于高精度AD轉(zhuǎn)換器和FPGA的模擬量采集電路、基于光電隔離技術(shù)的數(shù)字量采集電路、基于網(wǎng)絡(luò)接口芯片CS8900A的網(wǎng)絡(luò)接口電路組成,實(shí)現(xiàn)了8通道模擬量信號和8通

3、道數(shù)字量信號采集的功能,并能通過網(wǎng)絡(luò)通信與控制終端進(jìn)行通信,接受控制終端的遠(yuǎn)程控制。
　　 軟件方面,以嵌入式Linux操作系統(tǒng)為平臺,開發(fā)了數(shù)據(jù)采集電路Linux設(shè)備驅(qū)動程序,實(shí)現(xiàn)了嵌入式Linux操作系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集硬件的管理。采用TCP/IP協(xié)議開發(fā)了服務(wù)器/客戶端網(wǎng)絡(luò)通信程序,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集裝置和上位機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信,為數(shù)據(jù)采集裝置的網(wǎng)絡(luò)化要求提供了軟件支持。
　　 實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)果表明,基于ARM的通用高精度數(shù)據(jù)采集裝