课程设计报告数据采集控制系统论文毕业论文

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1、江西理工大学应用科学学院SOPC/EDA综合课程设计报告设计题目：数据采集控制系统的设计设计者：学号：08060210231班级：自动化102指导老师：完成时间：2013年1月10日设计报告综合测试总评格式(10)内容(40)图表(10)答辩(20)平时(20)刖吞1EDA技术及开发环境11.1EDA技术11.2VHDL21.3EDA技术的开发环境一MAXPLUSII32数据采集系统的研究分析及设计思路52.1数据采集系统的研究与分析52・2数据采集系统的设计思路53数据采集系统模块的相关介绍与分析73.1数据输入模块73.1.

2、1数据输入单元设计73.1.2ADC0809接线图73.1.3模块功能实现73.2数据采集系统各模块分析83.2.1A/D转换控制模块ADZHKZ的设计83.2.2数据运算与处理模块SJYSCL153.2.3D/A转换控制模块DAZIIKZ213.2.4键盘输入与数据显示控制模块JPXSKZ233.2.5数码显示模块DISP的设计253・3数据输出模块263.3.1DAC0832芯片介绍263.3.2DAC0832接线图264仿真结果28心得体会30随着计算机技术的发展与普及，数字设备正越來越多地取代模拟设备，在生产过程控制和科

3、学研究等广泛的领域屮，计算机测控技术正发挥着越来越重要的作用。然而，外部世界的大部分信息是以连续变化的物理量形式出现的，例如温度、压力、位移、速度等。要将这些信息送入计算机进行处理，就必须先将这些连续的物理量离散化，并进行量化编码，从而变成数字量，这个过程就是数据釆集。它是计算机在监测、管理和控制一个系统的过程中，取得原始数据的主耍手段。数据采集系统是计算机智能仪器与外界物理世界联系的桥梁，是获取信息的重要途径。数据采集技术是信息科学的重要组成部分，已广泛应用于国民经济和国防建设的各个领域，并且随着科学技术的发展，尤其是计算机技

4、术的发展与普及，数据采集技术将有广阔的发展前景。实现数据采集系统的控制方法很多，可以用标准逻辑器件、可编程序控制器PLC、单片机等方案来实现。但是这些控制方法的功能修改及调试都需要硬件电路的支持，在一定程度上增加了功能修改及系统调试的困难。但是EDA利用VHDL语言来设计实现该系统，将更加直观，少了汇编语言的复杂、烦琐，其自顶而下的设计方法可以对模型进行及吋修改，以改进系统或子系统的功能，更正设计错误，从而提高口标系统的工作速度，减小面积耗用，降低功耗和成木等。同吋，避免了传统的数字电子系统设计中电路设计复杂、调试十分困难、对错

5、误的查找和修改的不便等问题。基于CPLD/FPGA设计的数字电子系统，具有体积小、功耗低、可靠性高、易于修改、设计周期短等特点，用CPLD/FPGA代替中小规模逻辑器件构成数字系统是发展方向。随着电子技术的发展，在今后的屯子产品的研发中，EDA技术具冇更好的开发手段和性价比，具冇广泛的市场应用前景。本次设计系统以一•路数据的采集及监测为例，介绍了可编程逻辑器件在模数转换，数模转换，数据监控与处理的设计方法。本系统主要是由五犬部分组成：数据输入单元、数据处理单元、数据输出单元。其屮包括七个功能模块：模数转换模块ADC0809.AD

6、转换控制模块、数据运算与处理模块、DA转换控制模块、键盘显示控制模块、数码管显示模块、数模转换模块DAC0832o系统主要实现以下功能：首先对ADC0809的某路通道的数值进行AD转换为十二位的电压BCD码显示，再对此值与•二位预置电压进行差值运算，然后将所得用十二位BCD码显示的差值分三段分别转化为数码管显示形式，最后数码管循环显示输入屯压、差值、采集个数。在数据处理完之后，将数据输出给DAC0832,再将数字信号转换为模拟量输出，输出值与数码管显示的差值电压相同。1.EDA技术及开发环境1.1EDA技术EDA是电子设计自动化

7、（ElectronicDesignAutomation）的缩写,在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而來的。EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作⑴。20世纪70年代，可编程逻辑技术及其器件问世，计算机作为一种运算工具已在科研领域得到广泛应用。电子线路的

8、CAD（计算机辅助设计）是EDA发展的初级阶段，是高级EDA系统的重要组成部分。它利用计算机的图形编辑、分析和存储等能力，协助工程师设计电子系统的电路图、印制电路板和集成电路板图。20世纪80年代，集成电路设计进入了CMOS时代。复杂课编程逻辑器件已进入商业应用