利用fifo的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-28 17:54本頁(yè)面
【正文】 兩塊芯片（如下圖73），一個(gè)是它們的外圍電路元器件接線（如下圖74）。圖71中為一個(gè)有源晶振，標(biāo)準(zhǔn)晶振頻率為16MHz。圖73中，左邊的芯片為TLC5510，它是24引腳的SOP封裝；右邊的芯片為AL422B，它是28引腳的SOP封裝。為了便于試驗(yàn)，現(xiàn)分別使用一個(gè)28腳的SOP轉(zhuǎn)DIP插座，使它們排列在一塊電路板上，并使用杜邦線連接電路。圖74中，集成了磁珠、電容等各種元器件，以完成芯片的外圍電路連接。圖75中是實(shí)驗(yàn)所用的電壓源，都采用了實(shí)驗(yàn)室的穩(wěn)壓源，工作在5V電壓下。圖72 有源晶振圖73 雙芯片電路板圖74 元器件電路板圖75 穩(wěn)壓源 實(shí)驗(yàn)調(diào)試過(guò)程要使幾個(gè)模塊連接而成的系統(tǒng)正常工作，就需要對(duì)各個(gè)模塊先分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與調(diào)試。整個(gè)調(diào)試過(guò)程十分復(fù)雜，現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹下實(shí)驗(yàn)及調(diào)試的方法。 TLC5510模塊實(shí)驗(yàn)對(duì)這一模塊的調(diào)試，即檢查TLC5510芯片的接線是否正確，工作是否正常，運(yùn)作是否按程序進(jìn)行，程序效果是否與預(yù)想的一致。此模塊實(shí)驗(yàn)的硬件電路如下圖76所示，實(shí)驗(yàn)方法，即把TLC5510的數(shù)據(jù)輸出端D1—D8接到單片機(jī)P0端，通過(guò)PC經(jīng)串口讀取P0口數(shù)據(jù)，看TLC5510的數(shù)據(jù)輸出是否正常。模擬信號(hào)的輸入可以先使用直流電壓源接入。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖77所示：圖76 TLC5510實(shí)驗(yàn)圖77 TLC5510實(shí)驗(yàn)顯示結(jié)果 AL422B模塊實(shí)驗(yàn)對(duì)這一塊模塊的實(shí)驗(yàn)，即檢查AL422B芯片的接線是否正確，工作是否正常，運(yùn)作是否按程序進(jìn)行，程序效果是否與預(yù)想的一致。實(shí)此模塊實(shí)驗(yàn)硬件電路如下圖78所示，實(shí)驗(yàn)方法，即把AL422B的數(shù)據(jù)輸出端DO0—DO7接到單片機(jī)P0端，數(shù)據(jù)輸入端DI0—DI7接到單片機(jī)P3口，輸入特定的8位電平（如03H），再通過(guò)PC經(jīng)串口讀取P0口數(shù)據(jù)，看AL422B的數(shù)據(jù)輸出是否與輸入一致。模擬信號(hào)的輸入可以先使用直流電壓源接入。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖79所示：圖78 AL422B實(shí)驗(yàn)圖79 AL422B實(shí)驗(yàn)顯示結(jié)果 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)與調(diào)試，能初步得到一樣數(shù)據(jù)采集的成果，但由于本人水平有限，整個(gè)系統(tǒng)存在很多的缺點(diǎn)與難以實(shí)現(xiàn)的功能，需要在以后繼續(xù)進(jìn)行調(diào)整與改進(jìn)，在此需向?qū)Ρ救思囊院裢睦蠋焸冎乱郧敢狻Ｕ麄€(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程所用到的實(shí)物（或?qū)嶒?yàn)環(huán)境）如下圖710所示。圖710 實(shí)驗(yàn)環(huán)境圖711 保存數(shù)據(jù)的文件 8 結(jié)論隨著科技的發(fā)展和應(yīng)用的推廣，開(kāi)發(fā)滿足實(shí)時(shí)性要求的高速數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)越來(lái)越成為一個(gè)趨勢(shì)。本系統(tǒng)利用單片機(jī)、高速AD轉(zhuǎn)換器、FIFO和UART串口設(shè)計(jì)了一套滿足要求的高速數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，它可以為一些需要數(shù)據(jù)采集處理的場(chǎng)合提供一定的硬件支持?？偨Y(jié)全文，完成的主要工作如下：（1）針對(duì)高速數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的功能要求及各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，提出了系統(tǒng)的組成框架，詳細(xì)分析制定各部分的實(shí)現(xiàn)方案；（2）以高速ADC芯片TLC5510為核心，完成了包含電源模塊、驅(qū)動(dòng)模塊單片機(jī)控制模塊的高速數(shù)據(jù)采集部分的硬件電路的設(shè)計(jì)與制作。由于本系統(tǒng)屬于數(shù)字模擬混合高速電路，為了降低電磁干擾，對(duì)去耦電容，地線的分離和數(shù)字電路與模擬電路的分割布局都做了細(xì)致的考慮；（3）對(duì)AL422B芯片進(jìn)行詳細(xì)的分析，研究了該芯片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，完成了以該FIFO為核心的包含電源模塊、復(fù)位模塊、時(shí)鐘模塊、串口模塊的數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)、處理系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)與制作；（4）在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，提出了在本系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)時(shí)序和邏輯控制的單片機(jī)部分的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。（5）由于時(shí)間、水平和條件的限制，本系統(tǒng)還需要后續(xù)的測(cè)驗(yàn)與調(diào)試，在很多方面也還需要進(jìn)一步的改進(jìn)。展望現(xiàn)在的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，隨著現(xiàn)實(shí)對(duì)高速數(shù)據(jù)采集的要求越來(lái)越高，隨著數(shù)據(jù)處理器的快速發(fā)展，如更快、更強(qiáng)的DSP的出現(xiàn)與應(yīng)用，隨著更新型、更穩(wěn)定的高速大容量非易失性存儲(chǔ)器的投入使用，未來(lái)的系統(tǒng)將向著速度更快、數(shù)據(jù)更精確、采集容量更大的方向發(fā)展快速發(fā)展。 附錄1 系統(tǒng)C語(yǔ)言程序include typedef unsigned char uint8。typedef unsigned int uint16。typedef unsigned long uint32。uint8 byte。sbit RST=P1^0。sbit WE=P1^1。sbit RE=P1^2。sbit RCK=P1^3。//FIFO讀時(shí)鐘接口/*******非精確延遲********/void delay(uint16 n){ while(n)。}/********FIFO初始化復(fù)位********/void reset(void){ RST=1。 RST=0。 delay(200)。 RST=1。}/*********FIFO寫入*********/void write(void){ WE=0。 delay(2512)。 WE=1。}/*********FIFO讀出*********/void read(void){ RCK=0。 RE=0。 RCK=1。 byte=P0。 RE=1。}/*******串口初始化*******/void UARTinit(void){ SCON=0x50。 TMOD=0x20。 TH1=0xFD。 TL1=0xFD。 TR1=1。 ES=1。 EA=1。}/*******串口發(fā)送數(shù)據(jù)*******/void UARTsend(uint8 dat){ SBUF=dat。 while(!TI)。 TI=0。}/*******主函數(shù)*******/void main(){ reset()。 write()。 UARTinit()。 while(1) { read()。 UARTsend(byte)。 delay(888)。//可修改時(shí)間，也可以直接去掉 }} 參考文獻(xiàn)[1] 高禮忠﹒ FIFO在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中應(yīng)用﹒ 電子測(cè)量技術(shù)， 2005，1：51~52[2] 侯利軍，王殊，汪安民﹒IDT72V2113在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用﹒電子與封裝，2004，4（6）：53~56[3] 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