基于pc机的高速数据采集系统设计

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1、目录摘要：1Abstract：21绪论32高速数据采集系统硬件设计方案32.1系统总体原理图32.2信号调理电路部分32.3缓冲放大电路42.4A/D转换电路42.4.1高速A/D的发展现状42.4.2A/D转换的主要技术指标42.4.3高速A/D转换模块52.5地址产生器及分段触发功能52.6AT总线接口电路52.7时序与控制逻辑62.7.1触发电路62.7.2相应说明62.7.3地址发生电路62.7.4时序与控制逻辑连接电路图72.8储存电路的设计83系统软件部分83.1A/D转换电路部分83.1.1芯片相关引脚及功能83.1.2程序运行原理93.2频率和定时控制部分

2、94结论和不足94.1结论104.2系统特点和不足10致谢10参考文献10附部分程序1213基于PC机的高速数据采集系统设计摘要：本文首先分析了数据采集系统的各个构成模块,然后根据高速数据采集的特点,从器件的选择、电路的设计、软件的编制几个方面讨论了高速数据采集系统的关键所在。根据以上分析,结合实际应用的要求，提出并实现了一套高速数据采集系统的方案。关键词:数据采集A/D转换转换精度Thehigh-speeddatasamplingsystembasedonPCAbstract：Thispaperdiscussthehigh-speeddatasamplingsystem

3、atseveralaspects.Firstly,theanalysisofeverymodule'sstructureispresentedrespectively.Secondly,accordingtothesystem'scharacter,thevitalofhigh-speeddatasamplingsystemarediscussedinsomeaspectssuchastheselectionoftheparts,thedesignofcircuitsandprogrammingofrespondingsoftware.Thirdly,onthebaseo

4、ftheabove,apracticalprojectofhigh-speeddatasamplingsystemispresentedforapplicationKeywords:DataacquisititionA/DconvertorConversionAccuracy131绪论九十年代末随着数字技术的快速发展，高速数据采集技术也得到迅速发展与广泛的应用。数据采集技术的发展向着更高的采集速率方向发展，采集方式由早期的扫描采集发展到并行工采集，并进一步发展到交替式采集目前，国外已研制并生产的数据采集系统和模板有C.F.L公司所研制的系统，其输入信号为伏级，分辨率为8b

5、its，采集速率为1GSPS;美国的ChaseScientifiCompany公司的数据采集模板，DP15010－8型的分辨率为8bits，采集速率为500MSPS，ADP1100－10型分辨率为10bits，采集速度为400MSPS，ADP1200-12型分辨率为12bits,采集速率为200MSPS，输入信号为伏级;加拿大的GageAppliedScience公司研制的数据采集系统的输入信号范围为500mV--10V，分辨率为16bits,采集速率为2.5MSPS。2高速数据采集系统硬件设计方案2.1系统总体原理图　　本系统主要由以下模块组成：信号调理电路、ADC、存

6、储器、时序与控制逻辑、80C51。连接原理图如图1。输入模拟信号信号调理电路ADC存储器80C51时序与控制逻辑图1系统总体原理图2.2信号调理电路部分　　晶振的频率决定AD的工作频率，由于一些芯片刚好工作在临界频率范围内，为了调试方便，增加分频电路。其电路简单地用74F161和跳线来设置。这种情况下，晶振可以采用60MHz，应用中根据实际情况来调整跳线即可。74F161的工作状态与连线:PO---P3接地，上电复位时清零，CLK+为晶振整形后的输出，供地址发生器作计数脉冲。CT接CE(由计算机控制，采样使能)，CP接OVERL信号，OVERL信号由地址发生器硬件给出，即

7、当正计数到RAM满时溢出)，使时钟停止往前计数;Qa.Qb.Qc.Qd输出分别是二分频、四分频、八分频、十六分频;通过跳线，可以设定采样脉钟的频率。或在AD芯片系列更改后，调整采样频率。　　　　　　　　　图2晶振电路和分频电路图132.3缓冲放大电路为了使双通道模拟输入信号经缓冲放大进入A/D变换以前的所有调整能够保持严格一致,需要对放大器的增益、放大器的零点偏置进行独立调节。本系统放大器选用AD公司AD9617放大器,AD9617是电流负反馈放大器,其带宽很高,且与放大倍数无关,调节放大器的反馈电阻可精细调节放大器的增益,同