基于USB技術(shù)的光譜信號(hào)采集系統(tǒng)的研究.pdf

1、微型光譜儀具有許多大型光譜儀器所不具備的優(yōu)點(diǎn)，并有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。高精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是微型光譜儀的一個(gè)重要組成部分。傳統(tǒng)的光譜信號(hào)采集系統(tǒng)通常是以板卡的形式安裝在PC機(jī)內(nèi)，已不能滿足微型光譜儀的要求。 本論文針對(duì)重慶大學(xué)微系統(tǒng)研究中心承擔(dān)的國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“微型光譜分析系統(tǒng)集成化技術(shù)研究”和國(guó)家863項(xiàng)目“微型生化分析及實(shí)用化研究”研究的微型光譜儀的要求，進(jìn)行微型光譜儀的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究，以期研發(fā)出一個(gè)基于USB技術(shù)

2、的微型光譜儀的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，為微型光譜儀的微型化和實(shí)用化提供一定的技術(shù)基礎(chǔ)。 其主要研究工作是： 1. 在查閱大量文獻(xiàn)并分析了微型光譜儀的發(fā)展趨勢(shì)以及光譜信號(hào)采集系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了CCD驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)據(jù)采集電路和數(shù)據(jù)傳輸方式的設(shè)計(jì)方案。 2. 基于CPLD技術(shù)的CCD 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)，該電路具有體積小、功耗低、速度快、抗干擾強(qiáng)的特點(diǎn)，可減小電路的體積和提高工作頻率。 3. 在數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)中

3、，系統(tǒng)采用了新型的集成了12位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的ADUC812單片機(jī)，使用ADC 的DMA模式，確保ADC處于全速更新速率時(shí)，ADuC812能捕獲連續(xù)的采樣流。 4. 在數(shù)據(jù)傳輸部分的設(shè)計(jì)中，研究了PCI、RS232之類的常用微機(jī)外部總線的解決方案。后經(jīng)過(guò)比較，采用了具有較高傳輸速度、支持即插即用和熱插拔，還有主機(jī)供電等優(yōu)點(diǎn)的通用串行總線（USB）。主要進(jìn)行了WDM驅(qū)動(dòng)程序和下位機(jī)控制軟件（即單片機(jī)固件）的開(kāi)發(fā)以及USB接口電路的