【正文】 由于通用的 I/O 口有限，而又需要大量的按鍵輸入，這就要求一種合理的按鍵結(jié)構，即用盡量少的 I/O 口實現(xiàn)盡可能多的鍵盤輸入。 鍵盤模塊設計 鍵盤的結(jié)構一般分為兩種形式：線性鍵盤和矩陣鍵盤。 Bank 0 Parameters B0_Tacs EQU 0x0 。 Flash 的地址空間為 0x00000000~0x000FFFFF。 控 制 邏 輯地 址 緩 沖 器 與 鎖 存 器X 解 碼 器I / O 緩 沖 和 數(shù) 據(jù) 鎖 存Y 型 解 碼 器F l a s h 存 儲 體D Q 1 5 D Q 0內(nèi) 存 地 址C E O E W E R E S E T 圖 38 SST39VF1630 芯片內(nèi)部結(jié)構圖 通過利用微處理器對 SST39VF160 進行寫命令字節(jié)的形式來進行數(shù)據(jù)的讀寫操作。二是存儲器的容量要大，其原因是高速數(shù)據(jù)采集會在很短時間內(nèi)產(chǎn)生巨大的數(shù)據(jù)流，存儲系統(tǒng)的容量應滿足設計要求。電壓跟隨器 AD8301 對輸入的信號進行緩沖、隔離，并提供信號的負載能力。 (6) 低功耗設計，典型功耗為 75mW。 S3C44B0X將總線設備分為 8 個 BANK 進行訪問， AD7663 掛在 BANK3 上，因此將BANK3 的使能信號 nGCS3 接到 AD7663 的片選引腳 /CS 上，復位信號nRESET 接到 AD7663 的 RESET，總線讀信號 nOE 接 AD7663 的 /RD。 A/D 轉(zhuǎn)換器的性能參數(shù)主要有：轉(zhuǎn)換精度，轉(zhuǎn)換速率、輸入量程以及轉(zhuǎn)換誤差等 ,根據(jù)這些參數(shù)本系統(tǒng)中選擇開關電容結(jié)構的 16 位并行 A/D 轉(zhuǎn)換器 AD7663。逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器在 1 個時鐘周期內(nèi)只能完成 1 位轉(zhuǎn)換。C 。AD8021 工作電壓范圍較寬，為 177。當系統(tǒng)工作時， A0、 A A2 三個端子的邏輯值由處理器控制，EN 為高電平，實現(xiàn)了控制芯片 MAX308 的目的。它的轉(zhuǎn)換速度快、功率消耗底、采樣速率高達 308 kb/s 點，滿量程輸入電壓范圍為177。信號調(diào)理電路用來對傳感器輸入的信號進行隔離，變換，放大，濾波等各種處理，以滿足模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片對輸入電平和信號質(zhì)量的 要求。本模塊達到了微處理器與顯示器的數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)了顯示的功能。 本設 計 采 用的 是SST39VF160 芯片。本系統(tǒng)采用的是 8 通道模擬多路復用器 MAX308EPE 實現(xiàn) 8 路模擬信號的采集。 S3C44B0X 的顯著特性時它的 CPU 核 ， 是由 ARM 公司設計的 16 或 32 位的 ARM7TDMI最高為 66MHz 的 RISC 處理器 。 系統(tǒng)的整體設計 本文設計的高速高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有硬件和軟件兩部分組成。系統(tǒng)的主要工作是對大量的過程狀態(tài)參數(shù)實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理、進行實時數(shù)據(jù)分析等。采樣后的離散信號幅值是時間上離散而幅值連續(xù)的信號，它不能直接輸入微處理器處理，必須經(jīng)過量化把它變?yōu)閿?shù)字信號處理。 數(shù)據(jù)采樣原理 在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，信息總是用離散信號來表示的，而我們需要采集的信息 多是連續(xù)模擬信號，這樣就必須解決連續(xù)信號如何離散化的問題。硬件部分主要完成數(shù)據(jù)采集，存儲等功能，軟件部分則完成對硬件控制、對采集數(shù)據(jù)進行處理等功能。在分析國內(nèi)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基礎上，考慮到數(shù)據(jù)的采集速度、精度和系統(tǒng)可擴展性，選用了 Samsung 公司的 ARM7 微控制器 S3C44B0X，設計出一套通用性較強的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)采集優(yōu)勢體現(xiàn)在：采集范圍大、數(shù)據(jù)傳輸吞吐率高、遠程控制等?，F(xiàn)在具有代表性的數(shù)據(jù)采集裝置基本上以數(shù)據(jù)采集卡為核心。 改革開放后，隨著計算機技術、測量與控制技術、通信技術及電子技術的飛速發(fā)展，國內(nèi)數(shù)據(jù)采集裝置有了很大發(fā)展。將部分硬件由軟件代替，降低了成本和體積，而性能大大增加。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 上個世紀 50 年代，數(shù)據(jù)采集裝置開始出現(xiàn)。對于新的需求，數(shù)據(jù)采集裝置需要進行重新設計，浪費了時間和精力。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，受產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本等多方面因素影響，通常需要對工業(yè)現(xiàn)場的一些參數(shù)進行監(jiān)控。目前嵌入式應用技術是科研人員開發(fā)的熱點和重點之一。一個完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應當包括信號、傳感器或執(zhí)行機構、信號調(diào)理、數(shù)據(jù)采集設備和軟件等部分。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 該系統(tǒng)具有成本低、功耗低、識別性能強及智能程度高等優(yōu)點，具有較為廣闊的應用前景。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） I 基于 ARM 的高速高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計 摘 要 近年來，隨著計算機技術、電子技術等技術的發(fā)展，如何對數(shù)據(jù)進行采集和處理顯得越發(fā)重要，數(shù)據(jù)采集的速度和精度是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)展的兩個主要方向。 關鍵詞： ARM， S3C44B0X，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)， AD7663 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） II The Design of High speed and High precision Data Acquisition System Based on ARM ABSTRACT In recent years, with puter technology, electronic technology and technology development, how to collect and process the data bees more important. The speed and accuracy of data collection are the two main directions of the data acquisition system. MCU, ARM, DSP and other microprocessors are widely used provides an effective platform for data acquisition system. High speed and high precision signal acquisition as well as the research and design of collected data is the main task of this project. Based on the ARM7S3C44B0X this paper introduces the design and implement of a high speed， high accuracy， multiple channel data acquisition system. Using rich function interface and higher operating frequency of S3C44B0X achieves signal acquisition and data processing functions. This article describes the research status and development trend of the data acquisition system, selects the main chips of the system and the AD7663 analog digital converter. According to the modular idea, the system is divided several functional units and analyzes each functional module and provides a schematic diagram and general diagram .Some point of view to the design of the high accuracy data acquisition system was put forward at the end of this article. The system has low cost, low power consumption, recognition performance is strong and intelligent degree in higher advantages, which has relatively broad application prospects. KEY WORDS: ARM,S3C44B0X,Data Acquisition System,AD7663 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。社會的發(fā)展和科技的進步使信號處理系統(tǒng)的智能性越來越強，實時性越來越好，數(shù)據(jù)采集的精度和速度也越來越高，對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提出了更高的要求。 本文設計了基于 ARM7S3C44B0X 處理器的一種高速、高精度、多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，利用 ARM7S3C44B0X 豐富的功能接口和較高的工作頻率，實現(xiàn)對信號的采集和數(shù)據(jù)處理的功能。數(shù)據(jù)采集裝置是解決這一問題的有效手段。同時數(shù)據(jù)采集的高精度特 性越來越受到重視，在航空航天、導航系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測等很多領域都需要應用高精度的數(shù)據(jù)采集裝置。以美國研制的數(shù)據(jù)采集測試系統(tǒng)為代表，該系統(tǒng)主要應用于軍事領域。 上世紀 90 年代后，發(fā)達國家的數(shù)據(jù)采集技術已經(jīng)廣泛應用于軍事、航空航天和工業(yè)領域。 國內(nèi)市場上出現(xiàn)了種類繁多的數(shù)據(jù)采集裝置。 PCI 卡占據(jù)了數(shù)據(jù)采集卡的絕大部分市場。網(wǎng)絡化遠程監(jiān)控己經(jīng)成為數(shù)據(jù)采集技術發(fā)展的必然趨勢。實現(xiàn)了高速和高精度信號采集，顯示及傳 輸?shù)裙δ?。與傳統(tǒng)的中、低速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相比，高速高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有其特殊性。我們通過對連續(xù)的模擬信號進行采樣獲得離散化信息。量化就是用一組數(shù)碼來代表采樣過后的信號幅值，將其數(shù)字化。因此要求硬件上必須要有實時時鐘和優(yōu)先級中斷信息處理電路。而硬件部分主要完成數(shù)據(jù)采集、存儲功能，軟件部分則完成對硬件控制、對采集數(shù)據(jù)進行處理。 微處理器 S3C44B0X 提供全面的，通用的片上外設，大大減少了系統(tǒng)電路中除處理器以外的元器件配置，從而最小化系統(tǒng)的成本。信號調(diào)理電路主要基于AD623 與 MAX291 芯片的自行設計電路。它具有成本低和密度大的優(yōu)點，能很好的完成本系統(tǒng)的存儲要求，把通過內(nèi)部 AD7663 模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，經(jīng)通信端口送入計 12 算機進行下一步處理。 本設計主要有這五個模塊組成，他們在一起共同組成了本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件基礎，同時還有高速高精度的性能。調(diào)理電路如圖 31 所示。5V，功耗為 210mW。 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 模數(shù)轉(zhuǎn)換是把數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)可以識別并處理的數(shù)字信號。～ 177。芯片電路如圖 33 所示。 N 位轉(zhuǎn)換需要 N 個時鐘周期，故這種模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣速率不高， 17 輸入帶寬也較低。模數(shù)轉(zhuǎn)換接口電路如圖 35 所示。此外， S3C44B0X 通過兩個 I/O（ nCAS0 連至 /CNVST， GPG3 連 至 BUSY）來控制 AD7663 的 A/D 轉(zhuǎn)換過程。 AD7663 的轉(zhuǎn)換過程可分為三個階段：轉(zhuǎn)換準備階段、模數(shù)轉(zhuǎn)換階段、轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出階段，其轉(zhuǎn)換時序如圖 37 所示。 輸入 信號范圍選擇：通過選擇對 INA、 INB、 INC 和 IND 的連接方式就可以很方便地選擇信號輸入的范圍，系統(tǒng)選擇了177。解決 A/D 轉(zhuǎn)換器與存儲器之間的 速度匹配問題有兩個：一是對高速 A/D 的數(shù)據(jù)進行鎖存，二是對數(shù)據(jù)進行高速存儲。保持 CE信號低的同時拉低 WE信號寫入命令字節(jié)，在 WE或 CE信號的下降沿（有出現(xiàn)最晚的來確定）鎖存地址總線，而數(shù)據(jù)總線在 WE或 CE（有出現(xiàn)最早的來確定）信號上升沿被鎖存。與 S3C44B0X 芯片連接電路如圖 39。 0 個時鐘周期 B0_Tcos EQU 0x0 。本設計采用的是 44 矩陣鍵盤。本設計的電路連接方式如圖 310 示，以 8 個 I/O 口實現(xiàn) 16 鍵鍵盤。通過軟件延遲的方式來消除按鍵抖動，并通過循環(huán)掃描的方式得到具體的按鍵值。正常（ 1data） 除了 Tacc 之外，其他值均設為零， Tacc 的值要大于芯片的讀周期時間，由于 S3C44B0X 處理器的時鐘頻率為 64MHz，周期大約為 15ns，SST39VF160 讀寫時間周期為 70ns，所以， Tacc 在這里設置為 6 個時鐘周期，即 0x6[11]。對它們的設置分別為（此程序段在 BootLoader 的配置程序中）。所以將 S3C44B0X 的引腳 OM1 接地， OM0 通過一上拉電阻接 +，使其工作在 16 位模式；將 SST39VF160 的地址總線 A19~A0 與 S3C44B0X的地址總線 ADDR1~ADDR20 相連，地址線偏移了一位，這