基于U盤存儲(chǔ)的便攜式數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)計(jì).pdf

1、數(shù)據(jù)采集技術(shù)是信息科學(xué)的一個(gè)重要分支。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和普及，數(shù)據(jù)采集技術(shù)己經(jīng)滲透到雷達(dá)、通信、水聲、遙感、地質(zhì)勘探、振動(dòng)工程、語音處理、智能儀器、工業(yè)自動(dòng)控制以及生物醫(yī)學(xué)工程等眾多領(lǐng)域。 根據(jù)數(shù)據(jù)采集的用途不同，數(shù)據(jù)采集裝置大體分為在線式數(shù)據(jù)采集裝置和便攜式數(shù)據(jù)裝置。在線式數(shù)據(jù)采集裝置一般應(yīng)用在工業(yè)控制等較為復(fù)雜的測控場合。對于即時(shí)、移動(dòng)場合的數(shù)據(jù)采集，便攜式數(shù)據(jù)采集裝置無疑是一種較好的解決方案。 便攜式數(shù)

2、據(jù)采集裝置越來越多地傾向于低電壓、低功耗、微型化設(shè)計(jì)，而對于便攜式數(shù)據(jù)采集裝置的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)也是目前數(shù)據(jù)采集處理領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本文闡述了一種借助于USB總線技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)和微處理器技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的一種低功耗、大容量存儲(chǔ)的便攜式數(shù)據(jù)采集裝置的設(shè)計(jì)。 該數(shù)據(jù)采集裝置可實(shí)現(xiàn)如下功能：多通道數(shù)據(jù)采集，包括8路模擬量采集通道、16開關(guān)量采集通道；海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示存儲(chǔ)；集成度高、攜帶方便。同時(shí)，對系統(tǒng)軟件稍做修改即可當(dāng)移動(dòng)存

3、儲(chǔ)器使用。 根據(jù)系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能，本文提出了由多微處理器組成系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。主處理器主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的顯示存儲(chǔ)和功能設(shè)置，從處理器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和給主處理器提供時(shí)鐘信息。主從處理器之間通過串口進(jìn)行通信。多處理器的系統(tǒng)方案大大減輕了CPU的負(fù)擔(dān)，使得系統(tǒng)功能模塊化設(shè)計(jì)成為可能，增加了系統(tǒng)調(diào)試的方便性。 系統(tǒng)的主從微處理器采用TI公司的MSP430超低功耗系列單片機(jī)，該處理器的低功耗技術(shù)在眾多微處理器中獨(dú)樹一幟。本文圍繞主從微

4、處理器進(jìn)行了硬件和軟件設(shè)計(jì)。 本數(shù)據(jù)采集裝置的大容量存儲(chǔ)功能，是靠微處理器上USB接口電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。通過USB接口芯片CH375，微處理器可以把采集到的數(shù)據(jù)以文件的格式寫入U(xiǎn)盤，存入U(xiǎn)盤的數(shù)據(jù)可在PC機(jī)上進(jìn)行離線數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理。U盤的移動(dòng)存儲(chǔ)特性，也正是本裝置便攜特性的體現(xiàn)。軟件設(shè)計(jì)上，應(yīng)用了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，μC/OS-Ⅱ的應(yīng)用使數(shù)據(jù)采集具有更好的實(shí)時(shí)性，同時(shí)為系統(tǒng)的擴(kuò)展和升級提供了方便，并且為同一程序