數(shù)據(jù)采集器采集系統(tǒng)各部件的功能模式
更新時(shí)間：2012-03-31
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在某些數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，不僅對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的精度和實(shí)時(shí)性提出要求，而且要求其具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，為了實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)功能，本系統(tǒng)使用SD卡。SD卡（SeeureDigitalMemoryCard）為安全數(shù)碼卡，是一種基于半導(dǎo)體快閃記憶器的新一代記憶設(shè)備，它具有存儲(chǔ)容量大，速度快等特點(diǎn)，被廣泛用于便攜式裝置上。
數(shù)據(jù)采集，又稱數(shù)據(jù)獲取，是利用一種裝置，從系統(tǒng)外部采集數(shù)據(jù)并輸入到系統(tǒng)內(nèi)部的一個(gè)接口。數(shù)據(jù)采集技術(shù)廣泛引用在各個(gè)領(lǐng)域。比如攝像頭，麥克風(fēng)，都是數(shù)據(jù)采集工具。
數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)采集（DAQ），是指從傳感器和其它待測設(shè)備等模擬和數(shù)字被測單元中自動(dòng)采非電量或者電量信號(hào)，送到上位機(jī)中進(jìn)行分析，處理。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是結(jié)合基于計(jì)算機(jī)或者其他測試平臺(tái)的測量軟硬件產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測量系統(tǒng)。
被采集數(shù)據(jù)是已被轉(zhuǎn)換為電訊號(hào)的各種物理量，如溫度、水位、風(fēng)速、壓力等，可以是模擬量，也可以是數(shù)字量。采集一般是采樣方式，即隔一定時(shí)間（稱采樣周期）對(duì)同一點(diǎn)數(shù)據(jù)重復(fù)采集。采集的數(shù)據(jù)大多是瞬時(shí)值，也可是某段時(shí)間內(nèi)的一個(gè)特征值。準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)量測是數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)量測方法有接觸式和非接觸式，檢測元件多種多樣。不論哪種方法和元件，均以不影響被測對(duì)象狀態(tài)和測量環(huán)境為前提，以保證數(shù)據(jù)的正確性。數(shù)據(jù)采集含義很廣，包抱對(duì)面狀連續(xù)物理量的采集。在計(jì)算機(jī)輔助制圖、測圖、設(shè)計(jì)中，對(duì)圖形或圖像數(shù)字化過程也可稱為數(shù)據(jù)采集，此時(shí)被采集的是幾何量（或包括物理量，如灰度）數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)采集器的處理器采用改進(jìn)的哈佛架構(gòu)，具有獨(dú)立的程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器總線。在執(zhí)行訪問數(shù)據(jù)RAM當(dāng)前指令的同時(shí)可從程序存儲(chǔ)器中預(yù)取下一條指令，這就加快了處理速度。數(shù)據(jù)空間為64KB，大多數(shù)指令將其看作一個(gè)線性地址空間。當(dāng)使用某些DSP指令，如DSP乘法指令時(shí)，該存儲(chǔ)空間被分成2塊，分別稱為X和Y數(shù)據(jù)空間。因此，這些DSP指令支持雙操作數(shù)讀操作，即，同一條指令可同時(shí)從X存儲(chǔ)空間和Y存儲(chǔ)空間中取數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)采集器采樣系統(tǒng)主要分為硬件部分設(shè)計(jì)和軟件部分設(shè)計(jì)。硬件部分是以dsPIC30F601OA為控制和處理核心，去控制AD7862和SD卡來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高精度、實(shí)時(shí)采集和實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。軟件部分主要由控制器I/O引腳的初始化、模數(shù)轉(zhuǎn)換開始控制、數(shù)據(jù)讀取和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等部分組成。
硬件部分實(shí)現(xiàn)
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以16位dsPIC30F6010A數(shù)字信號(hào)控制器作為系統(tǒng)的控制和數(shù)據(jù)處理核心，產(chǎn)生控制信號(hào)控制AD7862實(shí)現(xiàn)高精度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。AD7862共需4個(gè)控制信號(hào)，分別為、AO、和。為轉(zhuǎn)換開始控制信號(hào)，A0為讀取通道選擇控制信號(hào)，它控制該通道進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和讀取其A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。為讀控制信號(hào)，低電平有效，當(dāng)為低電平時(shí)可以按順序讀取VA1、VA2或VBl、VB2上的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。通過以上分析共需3個(gè)控制信號(hào)，即dsPIC230F6010A的I/O接口RB8、RB9和RBl0，通過軟件產(chǎn)生。
數(shù)據(jù)采集器數(shù)據(jù)采集過程中要獲知A/D轉(zhuǎn)換已結(jié)束的方法有：
1）定時(shí)使用定時(shí)器，轉(zhuǎn)換開始后過一段時(shí)間讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果；
2）掃描掃描BUSY引腳，當(dāng)變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，即可知轉(zhuǎn)換結(jié)束，讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果；
3）中斷BUSY作為中斷信號(hào)，輸入到INTO中，并設(shè)置為從高到低觸發(fā)中斷，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束后，BUSY信號(hào)由高變低，觸發(fā)中斷。
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