基于arm的数据采集卡研制

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要根据机械电子工程类专业测控实验教学平台数据采集的需要，在综合考虑成本和性能基础上，提出以ADmC7026为主处理芯片的数据采集卡设计方案。该方案的主要特点是，使用基于ARM7TDMI内核的ADmC7026，工作主频最高可达44MHz；内置高性能的ADC和DAC模块，采样速度最高可达1MSPS，采样精度为12位；模拟信号输入通道最多可达16路，模拟信号输出通道最高可达4路；具有丰富的外设资源可以使用，GPIO口数目最高可达40个。在设计中采用了模块化思想，将系统分为四个功能模块：主模块的功能是控制ADC进行信号采集

2、和DAC进行模拟信号输出；模拟信号模块的作用是对传感器输入信号和DAC输出波形进行简单的调理；数字信号模块引出32路数字I/O口，可用于需要采集数字量的场合；JTAG模块可进行程序的调试和下载，对于数据采集卡的二次开发有很大的作用。在本数据采集卡上，尝试进行了μC/OSⅡ操作系统的移植，成功实现了四个任务的管理。在实际应用中，工作数小时仍可保持正常的运行。为检验数据采集卡的串口通讯能力，利用LabVIEW程序读取下位机串口发送的已采集到的数据，进行波形图绘制。为检验本数据采集卡的ADC和DAC精度，设计实验利用DAC输出波形，并利用ADC将

3、采集到的波形通过LabVIEW显示，测量结果显示两者电压值误差均在可允许的3LSB（LeastSignificantBit）范围内，表明本数据采集卡已基本实现预期设计指标。关键字：ARM数据采集卡信号调理I华中科技大学硕士学位论文AbstractAccordingtotheneedofmechatronicsmeasurementandcontrolplatformincollegeteaching,afteraconsiderationofbothcostandperformance,thispaperproposesamethodbas

4、edonMCUwithADmC7026treatedasthemainprocessor.ThemostimportantfeatureforthisdesignisthatitusesaprocessorwithARM7TDMIcore,themainworkingfrequencycanbeupto44MHz,theADCandDACmoduleswithhighperformanceareputinside,thesamplingratecanbeupto1MSPSwiththesamplingaccuracyof12bits,16c

5、hannelscanbeobtainedwhichareconfiguredasanaloguesignalsinputand4channelscanbeobtainedwhichareconfiguredasanaloguresignaloutputformaximum,abundantperipheralsareavailable,thefullportsnumberofGPIOis40.Inthedetaildesignsofthispaper,thesystemisdividedintofourmodule:Themainmodul

6、eistoprocesssignalssampledbytheADCandproduceanalogsignals;AnaloguemoduleistomakeasimpleconditionofthesignalsfromthesensorsorwavesgeneratedbytheDAC;Thedigitalmoduleprovides32I/Oports,whichcanbeusedfordigitalsampleorproduce;JTAGmoduleisusedtodebugordownloadthecodeintheKeilID

7、Eenvironment,whichwillplayanimportpartonthesubsequentdevelopmentofthisdataacquisitioncard.OntheDAQcard,thepapertriestotransplanttheμC/OSⅡintothisdataacquisitioncard,andsuccessfullyimplementstomanagefourtasks.Intheapplicationforsampling,thesystemcanworknormalafterhours.Inor

8、dertotesttheUARTcommunicationofDAQcard,LabVIEWisusedtoreadthedatafromDAQcardanddisplaysth