探索基于isp技术的高速数据采集模块的研制

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1、武汉理工大学硕士学位论文基于ISP技术的高速数据采集模块的研制姓名：龚兰芳申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：陈伟;何嘉斌20040301武汉理工大学硕士学位论文摘要当今世界科技进步日新月异，随着大规模集成电路与电子计算机的广泛普及应用，尤其是近10年来嵌入式系统(包括单片机、DSP)的出现和性能的迅速发展，使整个人类社会进入了信息时代。信息技术的核心是信息获取、通信和计算机技术，而数据采集技术是信息获取的主要手段。数据采集系统是信号与信息处理系统中不可缺少的重要组成部分，它随着微电子技术和计算机技术的进

2、步而得到了迅速发展。本文以武汉邮电科学研究院的“远程电量智能管理系统”课题为背景，深入地讨论了基于ISP技术的高速数据采集系统的原理、组建方法和抗干扰技术，并介绍了系统的最关键部分——数据采集模块的硬件研制过程、系统软件设计过程和VHDL硬件描述语言设计过程。全文的重点是数据采集模块的硬件设计、CPLD部分(采用ISP芯片)设计和上位机通信界面程序的设计。在参考基于通用微型计算机的数据采集系统和基于单片机的数据采集系统设计的基础上，并结合高速数据采集系统技术，提出了实现本系统的设计方案，即采用硬件与软件相结合的混合型计算

3、机采集系统的方案来实现系统的各种功能。上位机通信界面程序设计采用的是当今世界上最流行的Windows编程工具之一——C++Builder，它综合了RAD(RapidApplicationDevelopment)快速应用程序开发和C++语言的强大功能，并集成功能完整、高效的可视化开发环境，运用面向对象技术构造以组件为基础的开发结构，软件组件让程序代码可重复使用的能力大幅提高，缩短了整个软件开发时间。本文对数据采集系统中诸如模数转换电路、逻辑控制电路、地址产生电路、数据存储及通信接口电路等关键技术都进行了阐述。论文最后附有硬

4、件设计原理图及PCB图。该系统具有较高的性能价格比，具有一定的实用价值，并且采用了ISP(在系统可编程)技术，使得电路的修改和升级像软件一样方便、快捷，整机体积也大大缩小了，满足了发展的需要，并加快了该项目的开发进度。此系统配合软件使用，既可作为通用的数据采集仪器，也可作为其他设备的前端数据采集使用。关键词；数据采集，模数转换，ISP，VHDL，WindowsAPI武汉理工大学硕士学位论文ABSTRACTNowadays，Sciencetechnologychangesqmc“y．Atthesametime，asthea

5、ppearanceofLSI(LargeScaleIntergration)andthedevelopmentinembeddedsystem(includingsingle—chipmicrocomputerandDSP)，itrapidlymakesUSgointoinformationage，Asweknow,informationtechnologymeansacquisitionofinformation，communicationandcomputertechnology．Becausedataacquisi

6、tiontechniqueisanimportancewaytoacquiringmessage，SOdataacquisitionsystemisanindispensablecomponentofsignalandinformationprocessingsystem，whichhasbeendevelopedrapidlywiththeadvancementintechnologyofmicro—electronicsandcomputer．Thepaperisunderthebackgroundof‘Remote

7、ElectricQuantityManagementSystem’，whichisaprojectofHuBeiFenghuocommunicationLtd．Co．Inaddition，thepapermainlydiscussesandanalyzesthetheoryandstructureofhigh·speeddataacquisitionsystemandanti-jammingtechnology．Atthesametime，italsointroducetheimportantpartinthesyste

8、m，whichistheprocessofdevelopinghardware，designingsystemsoftwareandprogramminginVHDL．Thespecificpointofthepaperishafdwaredesigningindataacquisition，CPLDdesignin