基于sopc和labview的多路数据采集系统的设计与研究

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1、中图分类号：TP274+.2密级：公开UDC：本校编号：硕士学位论文论文题目：基于SOPC和LabVIEW的多路数据采集系统的设计与研究研究生姓名：刘欣学号：0211677学校指导教师姓名：张彩珍职称：教授申请学位等级：工学硕士学位专业：电路与系统论文提交日期：2014.06论文答辩日期：2014.06.03万方数据硕士学位论文基于SOPC和LabVIEW的多路数据采集系统的设计与研究DesignandResearchonMulti-channelDataAcquisitionSystemBasedonSOPCan

2、dLabVIEW作者姓名：刘欣学科、专业：电路与系统学号：0211677指导教师：张彩珍完成日期：2014.04兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：

3、年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据万方数据兰州交通大学硕士学位论文摘要随着集成电路的快速发展，数据采集已经广泛应用于互联网信息技术、科学技术研究及分布式领域。现代社会各个领

4、域都离不开数据采集和信息交换，一方面在研究和应用过程中数据采集系统的软硬件架构已经向集成化、嵌入式方向发展；另一方面，数据采集系统的可扩展功能越来越强，与外部仪器通信共享数据也越来越成为趋势。传统的数据采集仪器功能单一，在数据处理传输方面依赖单独的计算机软件分析，互联性和可开发不强。论文针对传统数据采集仪器出现的问题和当今数据采集技术的发展趋势，基于SOPC（可编程片上系统）和LabVIEW技术，对整个数据采集系统所需的软硬件架构进行了分析，加入无线数据传输和可视化数据处理技术完成了系统设计。硬件中：首先使用DE2

5、-70嵌入式开发板为SOPC系统的硬件核心，选用EP2C70F896C6的FPGA芯片；然后外围电路选用4块Zigbee电路板并与嵌入式开发板组成无线数据采集的硬件架构，无线通信功能选用CC2530芯片实现。软件中：首先在SOPC技术中应用嵌入式NiosII软核，并且在QuartusII和NiosIIIDE开发环境下设计编程数据采集系统；然后在LabVIEW虚拟仪器技术中应用图形化G语言进行上位机的开发和数据的处理；其次在IAR开发环境下设计Zigbee无线数据采集电路的多路数据采集功能。最后搭接系统硬件电路，将采

6、集的数据由Zigbee无线通信系统通过串口传输至SOPC系统的硬件电路中，再传入上位机的LabVIEW中对数据处理，具有显示、分析、存储、回放等功能，实现了基于SOPC和LabVIEW技术的多路数据采集系统的设计。测试结果表明所设计的多路数据采集系统实现了相关的设计指标，达到了预期结果。另外，系统利用嵌入式SOPC和LabVIEW技术的灵活性，用户可以在SOPC系统中定制所需功能的NiosII软核，也可以在LabVIEW的VI中添加所需的仪器来处理分析数据。关键词：SOPC；数据采集；LabVIEW；NiosII软

7、核；Zigbee论文类型：应用研究-I-万方数据基于SOPC和LabVIEW的多路数据采集系统的设计与研究AbstractWiththerapiddevelopmentofintegratedcircuits,dataacquisitionhasbeenwidelyusedintheInternetinformationtechnology,scienceresearch,distributedfield.Allareasofmodernsocietyareinseparablefromthedataacquisi

8、tionandinformationexchange,ontheonehand,thesoftwareandhardwarearchitectureofthedataacquisitionsystemhasbeendevelopedtointegratedandembeddeddirectioninresearchandapplicationprocess;