基于U盤存儲的便攜式數(shù)據(jù)采集裝置設計.pdf

1、數(shù)據(jù)采集技術是信息科學的一個重要分支。隨著計算機科學技術的飛速發(fā)展和普及，數(shù)據(jù)采集技術己經(jīng)滲透到雷達、通信、水聲、遙感、地質勘探、振動工程、語音處理、智能儀器、工業(yè)自動控制以及生物醫(yī)學工程等眾多領域。 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)采集裝置一般應用在工業(yè)控制等較為復雜的測控場合。對于即時、移動場合的數(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、微型化設計，而對于便攜式數(shù)據(jù)采集裝置的海量數(shù)據(jù)存儲技術也是目前數(shù)據(jù)采集處理領域研究的一個熱點。本文闡述了一種借助于USB總線技術、嵌入式系統(tǒng)設計技術和微處理器技術來實現(xiàn)的一種低功耗、大容量存儲的便攜式數(shù)據(jù)采集裝置的設計。 該數(shù)據(jù)采集裝置可實現(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開關量采集通道；海量數(shù)據(jù)實時顯示存儲；集成度高、攜帶方便。同時，對系統(tǒng)軟件稍做修改即可當移動存

3、儲器使用。 根據(jù)系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能，本文提出了由多微處理器組成系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。主處理器主要負責數(shù)據(jù)的顯示存儲和功能設置，從處理器負責數(shù)據(jù)的采集和給主處理器提供時鐘信息。主從處理器之間通過串口進行通信。多處理器的系統(tǒng)方案大大減輕了CPU的負擔，使得系統(tǒng)功能模塊化設計成為可能，增加了系統(tǒng)調試的方便性。 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，該處理器的低功耗技術在眾多微處理器中獨樹一幟。本文圍繞主從微

4、處理器進行了硬件和軟件設計。 本數(shù)據(jù)采集裝置的大容量存儲功能，是靠微處理器上USB接口電路的設計實現(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盤，存入U盤的數(shù)據(jù)可在PC機上進行離線數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理。U盤的移動存儲特性，也正是本裝置便攜特性的體現(xiàn)。軟件設計上，應用了嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，μC/OS-Ⅱ的應用使數(shù)據(jù)采集具有更好的實時性，同時為系統(tǒng)的擴展和升級提供了方便，并且為同一程序