基于ADS8556的六通道高速数据采集系统设计_李晓菲
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《电子技术应用》2006年第6期欢迎网上投稿www.aetnet.cnwww.aetnet.com.cn随着现代科学技术的发展和计算机技术的普及,高速数据采集系统已应用于越来越多的场合,如通信、雷达、生物医学、机器人、语音和图像处理等领域[1]。
本文介绍的数据采集处理系统采用CPLD控制ADS8364完成数据的A/D转换,转换后的数据预先存储到FIFO中,再经DSP进行前端的数字信号处理后,通过USB总线传给上位机,并在上位机上进行存储、显示和分析等。
该系统完全可以满足信号采集处理对高精度及实时性的要求。
1系统原理数据采集处理系统主要由前端信号调理电路、ADC芯片ADS8364、CPLD芯片EPM3128A、DSP芯片TMS320F2812、USB芯片CY7C68013及其外围电路组成。
系统原理框图如图1所示。
系统主要完成的任务为:DSP接收上位机通过USB总线发送的命令,完成系统工作参数的设置,并通过模拟地址/数据总线与CPLD进行通信,向CPLD发送控制命令;对外部的多路模拟量输入进行信号调理,在CPLD控制下进行单通道或多通道A/D转换,将采集到的数据存储在一片FIFO芯片中;当FIFO中存储的数据半满时,对DSP产生一个中断信号,DSP收到此中断信号后,取出FIFO中的部分数据,进行前端数字信号处理,将处理完毕的数据通过USB总线传给上位机;上位机实现各种图形界面操作和后端信号处理,对所采集的信号进行分析。
系统可对输入的多路模拟信号进行同步采样,这就使得采集到的数据不仅含有模拟信号的幅度特性,同时还保持不同模拟信号之间的相位差异;采样频率可以预置,以适应不同速率的采样要求。
2系统硬件系统硬件包括信号调理模块、A/D转换模块、DSP处理器模块、CPLD逻辑控制模块以及USB通信模块。
2.1信号调理模块的设计外部的多路模拟量输入信号往往是微弱的传感器信号,信号的幅值较小,为了方便且不失一般性,假定其幅值范围为0 ̄25mV。
基于AD9650的高速大动态范围数据采集系统设计作者:翁蕊周李悦丽来源:《现代电子技术》2013年第19期摘要:在高杂波环境下工作的雷达系统要求大的瞬时动态范围,才能实现对弱目标信号的录取,迫切需要设计实现高动态范围的高速数据采集系统。
研究了ADC芯片选型、时钟设计和前端电路设计对数据采集系统动态范围的影响,基于AD9650设计实现了一个16 b,65 MSPS的高速数据采集系统,用于实现对高杂波环境下雷达回波信号的采集。
关键词:动态范围;时钟抖动;信噪比;无杂散动态范围;有效位中图分类号: TN911.72⁃34 文献标识码: A 文章编号: 1004⁃373X(2013)19⁃0160⁃040 引言随着数字信号处理技术的发展,越来越多的信号处理环节可以通过后端的软件处理完成,但这反而使得电子设备对前端数据采集系统的要求不断提高[1]。
因为后端软件的处理效果归根结底依赖于数据中所包含的信息量,只有提高数据采集的动态性能,才能保障后端处理的效果。
长期以来,在数据采集领域,高速大动态范围ADC系统的设计与实现始终是研究的热点。
当雷达工作在高杂波的电磁环境中,探测对象的RCS或多普勒信息非常微弱时,就对设计实现高速大动态范围数据采集系统提出了迫切的需求。
目前,国内对高速大动态范围ADC数据采集系统设计主要依赖于芯片的指标而缺乏系统的研究和总结。
本设计旨在通过优化系统设计,结合动态性能优越的模数转换芯片,实现一个高速大动态范围数据采集系统。
1 系统性能指标要求本系统需完成的主要功能为:雷达同步控制;中频数据采集,数字正交解调;信号预处理。
同时为了降低便携设备的功耗,预处理器拟采用低功耗处理器。
由于要求动态范围大,中频采集需采用高精度的数据采集芯片,设计为2个通道,要求单通道量化位数不小于14 b,有效位数不小于12 b,输入信号范围2 Vp⁃p,且满足低功耗要求。
2 关键技术如何保证大动态范围是设计中的关键点,同时也是难点所在,设计中从如下几方面进行考虑。
收稿日期:2003-08-21 收修改稿日期:2004-01-21一种基于DSP 的高速数据采集系统汪小澄,宋香丽(武汉大学自动化系,湖北武汉 430072) 摘要:设计并实现了一种基于DSP 芯片的高速数据采集与处理系统。
它能够以80MS/s 的采样速度完成大容量数据获取,能够实现各种灵活多样的数据处理算法,并且采用即插即用的US B 通讯方式,快速传递数据。
该设计方案电路简单、可靠性好、具有一定的通用性。
系统主要包括模数(A/D )转换电路、DSP 处理器和US B 通讯接口部分。
实验证明:所设计的基于DSP 的硬件和软件系统能够应用于便携式虚拟示波器。
关键词:DSP ;US B ;数据采集中图分类号:TP274 文献标识码:B 文章编号:1002-1841(2004)06-0037-02H igh 2speed Data Acquisition System B ased on DSPWANG Xiao 2cheng ,SONG Xiang 2li(Dept.of Automatization ,Wuhan University ,Wuhan 430072,China )Abstract :Introduced the design of high 2speed data acquisition and processing system based on DSP.I t can do acquisition at 80MS/s and is flexible to im plement different kinds of DSP alg orithms.The design is sim ple ,reliable and universal.The system includes A/D converter ,the digital signal process or DSP and the communication port based on US B.I t has been proved that the virtual oscillograp based on this system is of wide use value.K ey Words :DSP ;US B ;Data Acquisition1 引言数字信号处理器是利用专门或通用的数字信号处理芯片,以数字计算的方法对信号进行处理,具有处理速度快、灵活、精确、抗干扰能力强、体积小及可靠性高等优点,满足了对信号快速、精确、实时处理及控制的要求。
基于ADS8364高速数据采集模块接口设计刘品;李松岩;徐赫【摘要】在某复杂武器装备检测信号数据采集模块设计中,为实现对多路检测信号的实时精确采集,采用ADS8364与ADSP-BF533芯片相结合的方案.设计了基于ADS8364与ADSP-BF533的高速数据采集模块接口电路和A/D采集控制流程,系统测试表明,接口电路可以实现对装备复杂检测信号的实时精确采集和处理,数据传输速率高,传输稳定.%Using ADS8364 and ADSP-BF533 chip to realize weapons testing in a complex signal data acquisition module designed for the realization of multi-channel real-time accurate detection of signal collection. The Interface circuit of high-speed data acquisition module and A/D acquisition control process based on ADS8364 and ADSP-BF533 is designed. The system test shows that the interface circuit can collect and process the detection signal of complex equipment accurately and real-timely, and it has high speed and stable data transmission.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(034)015【总页数】3页(P138-140)【关键词】ADS8364;ADSP-BF533;接口电路;采集控制【作者】刘品;李松岩;徐赫【作者单位】西安军事代表局驻203所军事代表室,陕西西安 710065;西安军事代表局驻203所军事代表室,陕西西安710065;西安军事代表局驻203所军事代表室,陕西西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TN911.7-34;TP2770 引言为实现某复杂武器装备火控系统工作状态的实时监控以及故障检测,需要同时对多路检测信号进行实时采集处理,考虑到系统对特征信号采集精度以及实时性要求比较高的特点,在其前端数据采集模块设计中,采用ADS8364[1]作为专用的模数转换芯片,数据处理器采用ADI公司Blackfin系列的高速数字信号处理器芯片ADSP-BF533作为核心处理器,A/D转换输出可达到16位,多通道实时采集,模拟量采集通道可扩展,同时逻辑处理器件软件可编程化,可以针对不同的特征信号设计不同的采集处理方案,有利于系统的进一步完善。
一种六通道高速数据采集系统的设计
付强;李保国;张旭东
【期刊名称】《国防科技大学学报》
【年(卷),期】2001(023)004
【摘要】提出并实现了一种基于PCI总线六通道高速采集系统的结构.该系统采用微机作为采集主控单元,兼容三种体制雷达的采集要求,可以实现六通道同时采集和大容量数据的存储;为了实现高速和大容量采集,系统采用S5933 作为PCI总线接口,利用PCI总线的高速传输能力,满足主控单元与采集单元的数据传输要求;同时利用双口RAM内部切换保证连续采集和连续传输;控制电路采用FPGA实现,简化了电路板设计,提高了灵活性.软件系统在Windows NT平台上实现,保证了整个系统的安全性与稳定性.
【总页数】5页(P88-92)
【作者】付强;李保国;张旭东
【作者单位】国防科技大学ATR重点实验室,;国防科技大学ATR重点实验室,;国防科技大学ATR重点实验室,
【正文语种】中文
【中图分类】TN274+2
【相关文献】
1.一种高速多通道数据采集系统设计 [J], 陈显明;张延忱;刘书焕
2.一种多通道高速并行数据采集系统的设计与实现 [J], 孙晓明;邹勇
3.基于ADS8556的六通道高速数据采集系统设计 [J], 李晓菲;张静
4.一种高速数据采集系统前置通道的设计 [J], 杨建东;裴先登
5.一种多通道高速数据采集系统的设计 [J], 杨英军;秦丽;焦新泉
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六通道数据采集及处理系统的研制
1 引言
单片计算机应用系统在生物医学微信号的采集及处理方面具有广阔的应用前景。
本文介绍我们根据实际需要研发的一款六通道数据采集及处理的单片计算机应用系统,共生产样机两台,都投入了实际应用。
该系统分别对六个来自传感器的微弱电信号进行放大,经A/D 转换器转换为数字信号,在PC 机的控制下,用单片计算机对这些数据进行初步的处理,然后把这些数据传送给PC 机。
通过选择不同的传感器,系统可用于各种生物医学微信号的采集及处理,具有一定的通用性。
2 系统硬件电路的设计
图1 系统组成方框图
如图1 所示,系统由传感器、微信号放大、A/D 转换、单片计算机接口、串行通信等部分组成。
来自传感器的微弱电信号经信号放大电路放大后送入A/D 转换器,此电信号经A/D 转换器转换成数字信号后送入单片计算机进行初步的数字处理,并经串行通信接口传送给PC 机。
同时,PC 机的指令也可通过串行通信接口传送给单片计算机。
现将系统各部分分别介绍如下:
2.1 微信号放大电路
微信号放大电路采用美国Burr-Brown 公司生产的精密数据放大器INA118。
该运放具有精度高、温漂低的特点,其内部结构如图2 所示[1]。
INA118 有八只脚,第1、8 脚间外接一放大倍数控制电阻Rg,3、2 脚分别为正、反向输入端,7、4 脚为+5V、-5V 电源输入端,6 脚为输出端,5 脚为参考电压端,一般与地相接。
国防科技大学学报第23卷第4期J OU RN A L OF NA TION AL UN IVE RSITY O F D EFEN SE TECHN OL OG Y Vo l123N o142001文章编号:100122486(2001)0420088205一种六通道高速数据采集系统的设计X付强,李保国,张旭东(国防科技大学A TR重点实验室,湖南长沙410073)摘要:提出并实现了一种基于PCI总线六通道高速采集系统的结构。
该系统采用微机作为采集主控单元,兼容三种体制雷达的采集要求,可以实现六通道同时采集和大容量数据的存储;为了实现高速和大容量采集,系统采用S5933作为PCI总线接口,利用PCI总线的高速传输能力,满足主控单元与采集单元的数据传输要求;同时利用双口RA M内部切换保证连续采集和连续传输;控制电路采用FPG A实现,简化了电路板设计,提高了灵活性。
软件系统在W ind ow s N T平台上实现,保证了整个系统的安全性与稳定性。
关键词:PCI接口;高速采集;驱动程序中图分类号:TN274+2文献标识码:ADesign of a High Speed S ix2channel Data Acquisition SystemFU Qiang,LI Bao2guo,Z HAN G Xu2dong(A TR Key Lab,National Uni v.of Defense Tec hnology,Changsha410073,C hina)Abstr act:This thesis presents a sy stem archi tecture o f six2channel high speed data acq uisitio n on PCI bus and i mplement it.This sy stem,using a PC as the control unit,can be used to get data fro m three different kinds o f radar,and implement data acq uisitio n through si x channels,and store large amount of data.In o rder to realize hi gh speed and large amo unt acquisi tion,w e use S5933as PCI interface,using the high transfer speed of the PCI bus,satisfying the req uired data transfer rate between the co ntrol uni t and the acqui2 sitio n unit.A t the same ti me we use dual2po rt RAM to pro vide co ntinuous acq uisitio n;and use FPGA to implement the co ntrol circuits ,simpli fy the circui t board desi gn and i mprove the flexility o f the design.In order to ensure the security and stablity of the whole sys2 tem,we implement the software system under Window s N T o perating system.Key wor ds:PCI interface;high speed acquisition;device driver数据在精确制导自动目标识别算法研究中占有十分重要的地位,它不仅是研究的基石,而且是检验研究结果的准绳。
基于AD9650的高速大动态范围数据采集系统设计翁蕊周;李悦丽【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2013(000)019【摘要】在高杂波环境下工作的雷达系统要求大的瞬时动态范围,才能实现对弱目标信号的录取,迫切需要设计实现高动态范围的高速数据采集系统。
研究了ADC芯片选型、时钟设计和前端电路设计对数据采集系统动态范围的影响,基于AD9650设计实现了一个16 b,65 MSPS的高速数据采集系统,用于实现对高杂波环境下雷达回波信号的采集。
%Radar systems working in high clutter requires large instantaneous dynamic range to realize the capture of weak targets signals. As a result,a large dynamic range high-speed data acquisition system is desperately needed. The impact of selec-tion of ADC chips,design of the front-end circuit and the clock circuit on the dynamic range of the data acquisition system is studied. And a 16-bit,65MSPS high-speed data acquisition system based on AD9650 is designed for the radar echo signals ac-quisition in high clutter environment.【总页数】5页(P160-163,166)【作者】翁蕊周;李悦丽【作者单位】国防科学技术大学电子科学与工程学院,湖南长沙 410073;国防科学技术大学电子科学与工程学院,湖南长沙 410073【正文语种】中文【中图分类】TN911.72-34【相关文献】1.基于CPLD技术的大动态范围高速数据采集系统设计与实现 [J], 单茂华;周百令2.高速大动态范围数据采集器 [J], 徐贵来3.基于AD8367的超大动态范围AGC系统设计与测试 [J], 卿晨4.基于单片机嵌入资源的大动态范围数据采集系统 [J], 张振宇;段晓宇;段广居5.高精度大动态范围数据采集系统设计 [J], 潘邦延因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于DSP的外置式六通道同步数据采集系统
张长会;崖少云;王永智
【期刊名称】《机电一体化》
【年(卷),期】2004(10)6
【摘要】介绍一种ADSP2181为微处理器的六通道同步数据采集系统,描述了其硬件系统设计和软件编程原理。
该系统应用于煤矿系统取得了良好的效果。
【总页数】3页(P13-15)
【关键词】同步数据采集;外置式;通道;微处理器;DSP;硬件系统;软件编程;系统应用;原理;描述
【作者】张长会;崖少云;王永智
【作者单位】合肥工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TH242;TP274.2
【相关文献】
1.高速多通道同步DSP数据采集系统 [J], 刘和平;周小军
2.基于DSP的高速多通道同步数据采集系统 [J], 杨旭
3.基于DSP的无线多通道数据采集系统设计 [J], 袁博;查晨东
4.基于DSP的多通道数据采集系统设计 [J], 成晓炜; 范涛
5.基于dsp的多通道数据采集系统的设计 [J], 孙元杰;周士贵;宋磊
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基于USB的高精度多通道数据采集卡设计
郎峥;李晓峰
【期刊名称】《电子科技》
【年(卷),期】2010(023)002
【摘要】详细叙述了用USB控制器CY7C68013与A/D转换器ADS8364,构成高精度多路同步数据采集卡的过程,并给出了相应的前端电路和FPGA的控制流程.数据采集卡通过USB协议进行数据传输,增加了数据传输的有效性和采集卡的通用性.ADS8364可以进行6通道高精度的数据采集,符合大部分的数据采集要求.通过运用FPGA对数据采样,传输等进行控制,并在传输过程中进行一些基本的数据处理.【总页数】4页(P86-89)
【作者】郎峥;李晓峰
【作者单位】西安电子科技大学,理学院,陕西,西安,710071;西安电子科技大学,理学院,陕西,西安,710071
【正文语种】中文
【中图分类】TP274+3
【相关文献】
1.基于USB数据采集卡的高速电主轴轴向热伸长及径向振动数据采集系统的设计[J], 于印民;刘文波
2.基于USB接口的多通道数据采集卡的设计及其在医疗仪器上的应用 [J], 马洪刚;沈林勇;吴家麒;钱晋武
3.基于PDIUSBD12芯片的数据采集卡USB接口设计 [J], 刘笑嫘;何广平
4.基于FPGA和USB接口的高速高精度通用数据采集卡设计 [J], 万军华;张国云;罗荣辉;王志伟;刘立军;何彪胜
5.一种高精度多通道USB地震数据采集器设计 [J], 孟娟;洪利;韩智明;李亚南;郭丽丽
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