双通道并行多路数据采集卡的研究.pdf

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1、苏州大学硕士学位论文双通道并行多路数据采集卡的研究姓名：陈烛夜申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：陈炳泉20070501双通道并行多路数据采集卡的研究中文摘要双通道并行多路数据采集卡的研究中文摘要数据采集系统是信号与信息处理的重要组成部分，随着工业化的不断发展，数据采集系统需要采集的物理量越来越多，对系统的速度和精度要求越来越高。传统的单片A／D芯片构成的多路系统很难同时满足高速度和高精度的要求；多片A／D芯片组成的系统，硬件结构复杂，且存在时序匹配和通道失配等误差。因此，传统的数据采集方法已

2、经无法满足实际的需求。本文在分析和比较传统的数据采集模型后，总结了前人的经验，以结合实际应用、工作可靠安全、技术先进成熟、性价比高为设计原则，提出了新的设计方案——一双通道并行多路数据采集系统，该系统采用两片A／D芯片组成双通道并行数据采集系统，可同时采集16种不同的信号。根据技术指标要求对系统中的通道选择模块、数据采集模块、系统控制模块、数据输入输出模块进行了优化设计。最终选择了仰公司的ADl674作为A／D芯片，以满足采集速度和精度要求；采用了Altera公司的CPLD器件EPM7128S为控制核心，解决了

3、元器件数量过多、印制板面积过大以及现场环境较为恶劣和复杂而引起的稳定性和可靠性较差的问题，提高了系统的数据采集的速度和可靠性；应用c语言编写配套程序，该程序具有合理的数据处理方法、良好的人机互动、操作简单、界面美观。按照模块化设计思路对系统进行了一系列调试和误差修正，提高了系统的测量精度。采用多种传感器进行了实验，实验测量数据与实际数据吻合较好。实验测试结果表明，该系统性能稳定，操作便捷，不仅实现了信号采集与处理，而且成功实现了物理量的回归。关键词：数据采集，并行多通道，CPLD，最小二乘法，物理量回归作者：陈

4、烛夜指导教师：陈炳泉取通道并行多路数据采集卡的研究英文摘要InvestigationOfDouble-channelParallelMulti-roadDateAcquisitionSystemABSTRACTDateacquisitionsystemisveryimportantinsignalandinformationprocessingsystem．Withthedevelopmentofindustry,itismoreandmoreimportantforadateacquisitionsystem

5、withmoreinput,higllersamplingrateandhi曲erprecision．Multi—channeldateacquisitionsystemwithasingleADC(analogtodigitalconverter)i争veryhardtoacquirehighersamplingrateandhigherprecisioninthe蜀311netime,andtherearctimeandchannelmismatcherrorsinmulti-ADCdateacquisit

6、ionsystem,asverycomplexhardware．Therefore，conventionaldateacquisitionsystemCannotmeetpracticalneedanymore．11把paperfocusontheproblemthatremainstosolveandputforwardthepracticalresearchanddevelopmentschemeofthedouble-channelparalleldataacquisitionsystemthatfoun

7、donanalyzeconventionalschemes，summarizedalotofforefathers’cXpeTienceSandputforwardlotsofnewschemebasedonprinciplesofavailability,practicality,reasonableandsafety．Theschemeofeachmoduleincludedinthesystemsuchaschannelselectpart,dateacquisitionpart,systemconⅡol

8、part，dateinputandoutputpartisseparatelydesignedaccordingtothefunctionalrequest．FinallyADl674belongtoADcorporationadoptedinthedesignbecauseofhi【ghsamplingrateandhighprecision．TheCPLDofEPM7128Scon