第12章 数据采集系统设计ppt课件.ppt

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1、第12章数据采集系统设计第12章数据采集系统设计12.1系统设计的基本原则12.2系统设计的一般步骤12.1系统设计的基本原则12.1.1硬件系统设计的基本原则12.1.2软件系统设计的基本原则12.1.1硬件系统设计的基本原则改动一次硬件往往要重新制版、安装和调试。因此硬件系统设计时要通过仔细推敲，集体论证来定稿，从而避免硬件电路的返工。硬件设计的大返工意味着软件设计也要大返工。为减少和除返工，在硬件系统设计中应当遵循以下几个原则。一、经济合理在满足性能指标的前提下，尽可能降低价硬件成本，以便获得高的性能价格比，也是一个产品争取市场的主要因素之一。12.1.1硬件

2、系统设计的基本原则二、安全可靠确保系统安全可靠地工作是硬件设计中应遵循的一个根本原则，保证在规定的工作环境下，系统性能稳定、工作可靠。如相应的监控电路、保护电路、报警电路和自诊断电路等。12.1.1硬件系统设计的基本原则12.1.1硬件系统设计的基本原则三、有足够的抗干扰能力有完善的抗干扰措施，是保证系统精度、工作常和不产生错误的必要条件。举例1.在电源电路使用保险丝，这是硬件系统设计中的原则。(A)安全可靠(B)抗干扰2.在电源电路中加入滤波电容，这是硬件系统设计中的原则。(A)安全可靠(B)抗干扰思考题某品牌电风扇，装有压力传感器。当系统检测到电风扇没放稳时会风

3、扇会停止转动，该附属功能则属于。（A）抗干扰（B）安全可靠四、采用功能强的芯片设计中尽可能采用功能强的芯片，以简化电路，提高系统电路的集成度和可靠性。12.1.1硬件系统设计的基本原则五、留有余地硬件电路设计时，要考虑将来修改、扩展的方便，在设计之初使各部分的硬件电路设计留有相当大的余地。比如ROM、RAM的存储空间，I/O端口的数目；A/D、D/A端口的数目，A/D、D/A的分辨率等。12.1.1硬件系统设计的基本原则12.1.2软件系统设计的基本原则一、结构合理程序应该采用结构模块设计，不仅有利于程序的扩充，也有利于程序的修改和维护。采用面向对象程序设计是应用程

4、序设计的趋势。底层：直接与硬件相联系，通常采用汇编语言、C语言，(如开发驱动程序或没有操作系统)应用层：在操作系统基础上开发功能复杂的应用程序，通常采用C++、Java。(如开发手机游戏)二、操作性能好在开发程序时，应当考虑如何降低对操作人员的专业的要求。因此，在程序设计中，良好的人机对话界面可以提高工作效率和产品的易操作性。12.1.2软件系统设计的基本原则三、具有一定的保护措施系统应设计一定的的自检测程序，以便系统发生故障时，例于查找故障部位。对于重要的参数要定时存储，以防止因掉电而丢失数据。12.1.2软件系统设计的基本原则四、提高程序的执行速度五、给出必要的

5、程序说明六、尽可能降低功耗，提高系统的待机时间。12.1.2软件系统设计的基本原则12.2系统设计的一般步骤12.2.1确定任务12.2.2总体设计12.2.3硬件和软件开发12.2.4系统联调12.2.5产品定型12.2系统设计的一般步骤12.2.1确定任务一、步骤1．调研：对要求进行调查研究，进行可行性论证(技术可行及市场可行)；2．在可行性的基础上:(1)确定系统应具备的功能、性能指标；(2)确定系统的成本与收益；(3)确定完成任务的期限12.2.1确定任务二、参与人员客户、高级开发人员、市场部三、工作结果任务说明书（合同）这是以后工作的基础。12.2.2总体

6、设计一、步骤1．确定系统所使用的MCU的配置方案合理地选用可缩短研制周期，提高系统的性能价格比。2．进行硬件和软件的功能划分(1)根据应用系统速度要求来划分软、硬件功能速度要求很高，采用硬件实现速度要求不高，采用软件实现(2)根据成本、可靠性和研制周期来划分降低成本，用软件来代替硬件12.2.2总体设计跟软件方法相比，采用硬件电路来消除按键抖动，这样做的目的是。（不定项选择）A）提高系统的运行速度B）降低系统的成本C）降低系统的功耗D）增强系统的实时性12.2.2总体设计一、步骤3．详细设计(1)制定硬件系统的指标和要求、各组成部分的之间的控制关系、完成期限等等；(

7、2)制定软件系统的任务，选择编程语言，数据结构、有关算法及划分程序模块、绘出流程图等等。12.2.2总体设计二、参与人员高级开发人员12.2.2总体设计三、工作结果1.总体设计说明书2.硬件设计说明书3.软件设计说明书12.2.3硬件和软件开发一、硬件开发步骤1.绘制出逻辑图、电路原理图2.选购元器件3.组装4.电路调试5.制PCB版图根据硬件设计说明书进行12.2.3硬件和软件开发二、软件开发步骤1．设计语言的选择汇编语言优点：指令代码效率高，可充分发挥CPU的速度缺点：数据处理麻烦、编写大程序困难高级语言优点：指令代码效率不高缺点：数据处理方便、易编写大程序