面向多通道同步數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、針對各類武器裝置等在時序條件下的多參數(shù)綜合分析，提出了一種可以完成多通道同步數(shù)據(jù)采集功能的采集存儲系統(tǒng)。
　　本文采用了C8051F系列單片機搭配高性能FPGA組成的同步數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，與以往的采集系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)主要特點是通用性，可以根據(jù)不同的需求來完成各種相應(yīng)采集任務(wù)。其中單片機主要作為系統(tǒng)的控制核心、USB2.0作為系統(tǒng)與PC之間的數(shù)據(jù)傳輸接口、FPGA作為采編處理。該系統(tǒng)的供電方式分為外接彈載系統(tǒng)供電與自身電池供電兩種，具有

2、體積小、便攜性、功耗低等特點，能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)的應(yīng)用需求。該系統(tǒng)為了實現(xiàn)時序條件下的多參數(shù)綜合分析，采用了FPGA并行計算技術(shù)的方法，實現(xiàn)了計算速度與性價比大幅提升。
　　本文首先對現(xiàn)階段的國內(nèi)外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀做出了分析，提出了采用單片機搭配FPGA實現(xiàn)的同步數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的可行性和重大意義，然后對系統(tǒng)開發(fā)過程中所涉及到的一些關(guān)鍵技術(shù)進行了簡要介紹，其次進行了系統(tǒng)硬件平臺的設(shè)計以及相關(guān)軟件的開發(fā)，主要分析了關(guān)鍵硬件模塊的設(shè)計

3、過程和軟件的開發(fā)過程以及實現(xiàn)方法。有關(guān)硬件設(shè)計方面，分別對采集存儲模塊、電源模塊、CAN總線信息監(jiān)測模塊、人機交互模塊等進行了詳細介紹。其中數(shù)據(jù)采集模塊完成了多通道數(shù)據(jù)的同步性采集，確保了數(shù)據(jù)采集的可靠性、實時性;NAND FLASH完成了大容量數(shù)據(jù)的存儲;采用C8051單片機內(nèi)置的CAN裝置實現(xiàn)了多節(jié)點的數(shù)據(jù)監(jiān)測，具有實時性強、速率快、易實現(xiàn)且性價比高等特點，最快傳輸速率為1Mbps，與以往基于SJA1000的CAN控制器搭配CAN總

4、線收發(fā)器的系統(tǒng)構(gòu)架相比設(shè)計簡單、操作便捷且可控性更高;人機交互模塊采用USB2.0技術(shù)實現(xiàn)了系統(tǒng)與PC機的高速穩(wěn)定性傳輸。軟件開發(fā)分為上位機和下位機兩個環(huán)節(jié)，其中下位機包括FPGA的邏輯設(shè)計、各功能模塊的驅(qū)動程序設(shè)計、MCU控制核心芯片的程序編寫（實現(xiàn)對FLASH、CY7C68013、FPGA模塊的操控）;上位機軟件主要是基于LABVIEW平臺開發(fā)，具備美觀、易于用戶操作與觀察等特征。最后對系統(tǒng)測試以及實際試驗情況作了相應(yīng)說明。