1、 嵌入式系统二课程设计报告嵌入式系统二课程设计报告 高速数据高速数据采集系统的设计采集系统的设计 班级班级: : 学号学号: : 姓名姓名: : 指导教师：指导教师： 设计日期：2013 年 7 月 1 日 至 2013 年 7 月 5 日 设计题目：基于 ARM 的数据采集系统设计 设计的主要内容： 设计嵌入式技术作为主处理器的高速数据采集系统，基于 S3C44B0X 处理器的高速、高精度、多通道数据采集系统，设计出一套通用性较强的 数据采集系统。实现高速和高精度信号采集，显示及传输等功能。并讨论 如何提高系统的速度、稳定性和可扩展性。 指导教师： 2013 年 6 月 30 日 教师评阅意
2、见书： 评阅教师： 2013 年 月 日 摘 要 近年来，随着计算机技术、电子技术等技术的发展，如何对数据进行 采集和处理显得越发重要，数据采集的速度和精度是数据采集系统发展的 两个主要方向。单片机、ARM、DSP 等各种微处理器的广泛应用，为数据采 集系统提供了一个有效的平台。对信号进行高速和高精度的采集以及对采 集数据处理的研究和设计是本课题的主要任务。 本文基于 ARM7S3C44B0X 处理器的高速、高精度、多通道数据采集系 统，利用 ARM7S3C44B0X 丰富的功能接口和较高的工作频率，实现对信号的 采集和数据处理的功能。本文介绍了数据采集系统的国内外研究现状和发 展趋势， 对本
3、系统的主要芯片进行了选型尤其是模数转换芯片 AD7663 的接 口电路。将系统化分成各个功能单元并对各个功能模块进行分析。并提供 了原理图和总体电路图，并编写了程序代码，最后提出了关于高速高精度 数据采集系统设计的观点。 该系统具有成本低、功耗低、识别性能强及智能程度高等优点，具有 较为广阔的应用前景。 关键词：ARM，S3C44B0X，数据采集系统，AD7663 一一绪论绪论 1.11.1 课题的背景及研究意义课题的背景及研究意义 随着工业技术的发展，数据采集装置具有越来越广泛的应用领域。在 工业生产过程中，受产品质量、生产成本等多方面因素影响，通常需要对 工业现场的一些参数进行监控。 数据
4、采集装置是解决这一问题的有效手段。 在科学研究中，应用数据采集装置可获得被测对象的动态信息，是研究瞬 间物理过程的有力工具, 也是获取科学奥秘的重要段之一。 在生产实践中， 为了得到我们需要的数据，通常需要将一些由传感器输出的模拟信号转换 成数字信号。再通过计算机或者处理系统进行相应的处理。这种过程即被 称为数据采集。数据采集装置在各个领域被广泛应用，己渗透到了工业现 场、地质勘测、医药器械、电子通信、航空航天等各个领域，为人类更好 的获取各种信息提供了便利的条件。 综上可知，研究通用化高精度数据采集技术和网络技术，可以有效提 高生产管理的自动化水平，对于提高我国劳动生产率和推动经济发展具有
5、非常重要的意义。 1.1.2 2 论文的主要内容论文的主要内容 本文以基于 ARM 的嵌入式系统为核心，并综合应用高精度数据采集 方法和网络通信接口技术，实现了基于 ARM 的通用高精度数据采集装置。 在分析国内数据采集系统的基础上，考虑到数据的采集速度、精度和系统 可扩展性， ARM7 微控制器 S3C44B0X，设计出一套通用性较强的数据采 集系统。实现了高速和高精度信号采集，显示及传输等功能。 5 二二数据采集系统的总体设计数据采集系统的总体设计 2.1 2.1 数据采集系统设计目标数据采集系统设计目标 本文设计了一种基于 ARM7S3C44B0X 处理器的高速、高精度、多通 道数据采集
6、系统。它的主要设计目标是： (1) 实时性强。系统的主要工作是对大量的过程状态参数实时监测、 数据存储、数据处理、进行实时数据分析等。因此要求硬件上必须要有实 时时钟和优先级中断信息处理电路。 (2) 可靠性高。他是系统设计的一个重要要求。由于数据采集系统往 往是安放在被控对象的工作环境中，所以不仅温度、湿度大，而且腐蚀多， 干扰也很多，要求系统有较好的抗干扰能力和采集速度。 (3) 结构简单，功耗低，性能优良。 2.2 2.2 系统的整体设计系统的整体设计 本文设计的高速高精度数据采集系统有硬件和软件两部分组成。而硬 件部分主要完成数据采集、存储功能，软件部分则完成对硬件控制、对采 集数据进行处理。 该系统的控制核心 S3C44B0X。它为手持设备和一般类型应用提供了高 性价比和高性能的微控制器解决方案。为了降低成本，S3C44B0X 提供了丰 富的内置部件：8KB Cache，可选的内部 SRAM，LCD 控制器，带自动握手 的 2 通道 UART， 4 通道 DMA， 系统管理器 （片选 FP/EDO/SDRAM 控制
