arm嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-05-19 18:58本頁(yè)面
【正文】 x92400。 rPUPE |= 0xf0。程序如下：void InitKey(void){ rPCONE amp。GPE4~GPF7為行線(xiàn)輸入端，GPF5~GPF8為列線(xiàn)輸出端，如圖310[12]。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(gòu)，即用盡量少的I/O口實(shí)現(xiàn)盡可能多的鍵盤(pán)輸入。 鍵盤(pán)線(xiàn)路模塊設(shè)計(jì) 310 鍵盤(pán)連接電路圖本設(shè)計(jì)采用S3C44B0X通用I/O引腳的GPE4~GPE7為行線(xiàn)輸入端，GPF5~GPF8為列線(xiàn)輸出端，與44的鍵盤(pán)相連。一旦處理器判定有一個(gè)鍵被按下，鍵盤(pán)掃描程序就會(huì)濾掉抖動(dòng)，然后再判定是哪個(gè)鍵被按下。矩陣鍵盤(pán)的案件按N行M列排隊(duì)每個(gè)鍵盤(pán)占據(jù)行列的一個(gè)交點(diǎn)，需要的I/O口數(shù)目是N+M，容許的最大按鍵數(shù)為NM。 鍵盤(pán)模塊設(shè)計(jì)鍵盤(pán)的結(jié)構(gòu)一般分為兩種形式：線(xiàn)性鍵盤(pán)和矩陣鍵盤(pán)。 0個(gè)時(shí)鐘周期B0_PMC EQU 0x0 。 0個(gè)時(shí)鐘周期B0_Tcah EQU 0x0 。 0個(gè)時(shí)鐘周期B0_Tacc EQU 0x6 。Bank 0 ParametersB0_Tacs EQU 0x0 。BANKCON0寄存器設(shè)置中包含了Tacs、Tcos、Tacc、Toch、Tcah、Tpac和PMC7個(gè)參數(shù)。在這里，將ARM芯片上的EDIAN端接地，選取小段存儲(chǔ)方式。 圖39 Flash ROM連接電路圖其引腳功能描述為：SCLK：系統(tǒng)時(shí)鐘；nSCS：片選；SCKE：時(shí)鐘使能；A0～A11：行/列地址復(fù)用線(xiàn)；BA0～BA1：BANK選通地址；SRAS：行地址使能。Flash的地址空間為0x00000000~0x000FFFFF。因此，應(yīng)將存有程序代碼的Flash存儲(chǔ)器配置到ROM/SRAM的Bank0位置，即將S3C44B0X的nGCS0的引腳接至SST39VF160的n CE引腳；SST39VF160的nOE引腳接S3C44B0X的nOE引腳；nWE引腳接S3C44B0X的nWE；由于SST39VF160的數(shù)據(jù)寬度是16位。本節(jié)編寫(xiě)了SectorErase()扇區(qū)，BlockErase ()塊和ChipErase()芯片擦除函數(shù)，以及一個(gè)測(cè)試主函數(shù)來(lái)驗(yàn)證讀寫(xiě)擦除操作是否正確。本設(shè)計(jì)是以SST39VF160為設(shè)計(jì)芯片，詳細(xì)的介紹在S3C44B0X上進(jìn)行Flash ROM接口設(shè)計(jì)。 圖38 SST39VF1630芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖通過(guò)利用微處理器對(duì)SST39VF160進(jìn)行寫(xiě)命令字節(jié)的形式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作。利用翻轉(zhuǎn)或數(shù)據(jù)采集來(lái)確定編程是否完成。SST39VF160是2MB的Flash芯片，~，符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn)輸出引腳，可擦寫(xiě)100000個(gè)周期，數(shù)據(jù)保存能力達(dá)100年。本設(shè)計(jì)采用的是對(duì)高速的數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存。二是存儲(chǔ)器的容量要大，其原因是高速數(shù)據(jù)采集會(huì)在很短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生巨大的數(shù)據(jù)流，存儲(chǔ)系統(tǒng)的容量應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì) 存儲(chǔ)模塊電路設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由于數(shù)據(jù)傳輸速率比較低，數(shù)據(jù)量比較小，一般可以完成實(shí)時(shí)分析和處理，所以存儲(chǔ)問(wèn)題并不突出，但高速高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率很高并且數(shù)量很大，采集速度到達(dá)一定的限度就無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理，這是需要選擇適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)方式就行存儲(chǔ)。S3C44B0X將總線(xiàn)設(shè)備分為8個(gè)BANK進(jìn)行訪問(wèn)，AD7663掛在BANK3上，因此將BANK3的使能信號(hào)nGCS3接到AD7663的片選引腳/CS上，復(fù)位信號(hào)nRESET接到AD7663的RESET，總線(xiàn)讀信號(hào)nOE接AD7663的/RD。AD7663具有分辨率高、采樣速率高、功耗小等優(yōu)點(diǎn)，在高速高精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)高速高精度數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)的同步，解決ADC和控制器之間速度匹配問(wèn)題，保證采集數(shù)據(jù)的完整性，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了高速高精度的轉(zhuǎn)換器AD7663和74H273作數(shù)據(jù)采集緩沖器的設(shè)計(jì)方案，使數(shù)據(jù)的采集和傳輸速率進(jìn)行有效的匹配，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集。A/，若MAX308輸出的信號(hào)直接輸入A/D7663進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的增益誤差。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(kāi)關(guān)電容結(jié)構(gòu)的16位并行A/D轉(zhuǎn)換器AD7663。 圖35 模數(shù)轉(zhuǎn)換接口電路對(duì)于一般的工業(yè)采集系統(tǒng)在保證精度和速度的條件下，要盡量提高采樣速度，以滿(mǎn)足實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)處理和實(shí)時(shí)控制的要求。缺點(diǎn)是功耗大，制造成本高且易產(chǎn)生離散的、不確定的誤碼輸出。它的優(yōu)點(diǎn)是原理簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)，不存在延遲問(wèn)題，適用于中速率而分辨率要求較高的場(chǎng)合。逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器在 1 個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)只能完成 1 位轉(zhuǎn)換。比較常用的ADC按轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)和工作原理主要分為四類(lèi)：積分型AD轉(zhuǎn)換器、逐次逼近型、并行比較型ADC、∑Δ轉(zhuǎn)換器。 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的選擇A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的裝置，其轉(zhuǎn)換工程主要包括采樣、量化、編碼三個(gè)步驟。芯片電路如圖33所示。C～+85176。AD8021是一款高速、通用放大器，非常適合各種增益配置，可以用于信號(hào)處理鏈路以及控制環(huán)路。 mA?！?77。5V）最低的產(chǎn)品。信號(hào)驅(qū)動(dòng)放大器AD8021是一款出眾的高性能，高速電壓反饋放大器，可以用于16bit分辨率系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)采用的是，本模塊的設(shè)計(jì)目的就是為了實(shí)現(xiàn)這功能[9]。 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(hào)轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)可以識(shí)別并處理的數(shù)字信號(hào)。圖32 多路開(kāi)關(guān)MAX308 IN1~IN8是模擬輸入通道，模擬信號(hào)由此輸入。5V，功耗為210mW。帶串行接口的16位模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路（ADC），它包含有跟蹤/保持電路的一個(gè)低漂移、低噪聲、掩埋式齊納電壓基準(zhǔn)電源。使用中還要注意：MAX291的零點(diǎn)漂移達(dá)200mV~400mV，因而可在輸出端串接一個(gè)10μF左右的鉭電容，隔去MAX291引入的直流分量[8]。MAX291是濾波器，截止頻率其由電容C1決定。調(diào)理電路如圖31所示。 多路開(kāi)關(guān)及信號(hào)調(diào)理模塊設(shè)計(jì) 信號(hào)調(diào)理模塊信號(hào)采集系統(tǒng)中，絕大多數(shù)模擬量輸入都帶有大量的噪聲不能直接輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器中去，需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理。軟件設(shè)計(jì)共包括五部分：通道選擇，數(shù)據(jù)采集處理，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)顯示和鍵盤(pán)控制。同時(shí)多路開(kāi)關(guān)的選擇與控制有微處理器控制。微處理器
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