基于ARM的双通道数据采集系统的设计与实现.pdfVIP

《电气自动化}2015年第37卷第2期 电子 电路设计 ElectronicCircuitDesign 基于 ARM 的双通道数据采集系统的设计与实现 丁君武 ，殳国华，张斌斌 (上海交通大学 电子信息与电气工程学院，上海 200240) 摘 要：数据采集系统作为信号处理的重要组成部分，实现了对模拟信号的采集、存储和恢复。采用Cortex—M3内核的LM3$9B96为 主控制器，搭建了具有双通道数据采集功能的数据采集卡。为高效快速传输数据，采用了通用串行总线 (USB)技术完成采集 卡到上位机的数据传输 ，上位机的信号处理采用 了集数据处理 、波形显示及波形分析与一体的LabVIEW 开发平台，完整实现 了设计要求。 关键词：Cortex—M3；信号调理；USB；数据采集 ；虚拟仪器；LabVIEW DOI：10．3969／j·issn．1000—3886．2015．02．037 [中图分类号]TP274 [文献标志码]A [文章编号]1000—3886(2015)02—0108—03 DesignandImplementationofanARM based Dua1．channelDataAcquisitionSystem DING Jun。WU．SHU Guo．hua，ZHANG Bin．Bin (CollegeofElectronicInJbrmationElectricalEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China) Abstract：Asanimportantpartofsignalprocessing，thedataacquisitionsystem realizesacquisition，storagealldrecoveryofanalogsignals．In thispaper，theLM3$9B96maincontrolleradoptingCortex—M3coreisusedtobuildadataacquisitioncardwithdual—channeldata acquisitionfunction．Forthepurposeoffastefficientdatatransmission，theuniversalserialbus(【ISB)technologyisusedtotulfill datatransmission from the acquisition card tothe hostcomputer． LabVIEW developmentplatform integratingdata processing， wavefomr displayandwaveform analysisischosentoprocesssignalsinthehostcomputer，thusmeetingthedesignrequirementsin everyrespect． Keywords：Cortex—M3；signalmodulation；USB；dataacquisition；virtualinsturment；LabVIEW 0 引 言 尽管 目前微控制器加模数转换 (AD)芯片的采样方案在精度 和速度上已经达到了较高的水平，但是直接采用内部集成 AD的 ARM芯片相对来说更简单，并且减少了器件之间的通讯，增强了 系统的抗干扰性能。 虚拟仪器因其成本低 、灵活性和功能强大的优点在信号处理 领域已经得到_『广泛的应用，USB总线的即插即用和高速率数据 传输使得 USB设备具有操作方便，效率高的优势，本文综合了虚 拟仪器技术和USB总线技术实现了与传统示波器功能相媲美的 数据采集系统 。’ 。 1 系统整体设计 图1 系统的总体结构框 图 本文的总体结构框图如图1所示，主要包括信号调理部