基于单片机和CPLD实时数据采集显示系统设计

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! e& {6 |+ T0 C' l摘要:数据采集是对信号处理的重要手段。针对导引头电压的检测需求,提出一种实时数据采集显示系统设计方法，
给出信号预处理电路，应用可编程逻辑器件EPM7128SLC和8路模拟多路选择器ADG508A实现采集信号的选通
设计,介绍单片机80C196KB内A/D转换器在采集电路中的使用方法,使用双端口存储器IDT7130实现数据的双
* Z% S6 U0 y+ t1 |! i机传输,在并口EPP模式下,采用WDM驱动方式,完成采集数据实时读取和显示。通过实践证明,该系统能够满足
& k9 ]* ^# k& X  j多通道电压采集实时显示要求,电路设计方法简单,可靠性高,且采集通道具有扩展性。
" N) `  h# G: c+ v. p3 W! S. _关键词:单片机;可编程逻辑器件;多路选择器;数据采样;实时显示
1引言
: i/ e1 _, I3 o3 x; B数据采集是分析模拟信号量数据的有效方法。而实时显
示数据是自动化检测系统的现实需求。在测试空空导弹导引
2 C. R% ^7 ~1 L  @! X2 w, p头的过程中,导引头的响应信号包括内部二次电源信号和模
拟量电压信号。检测过程中要求检测系统实时显示导引头的
# s" z2 n4 i; ]工作状态，显示二次电源和模拟量响应电压信号,判断导引
头性能，同时保证在非常情况下人为对导引头做出应急处
理,保护导引头。对于模拟量电压信号,通常采用模数转换、
3 w7 L' ~: J6 k% Q事后数据标定的方法实现。根据现实需求,研制相应检测系
" Z' H& j0 |  F6 P& v统可作为导引头日常维护和修理的重要T.具。这里介绍一种
/ ?6 c) Z. _: W' t8 |基于单片机和cpld的实时数据采集显示系统设计方案。
2系统构成
2 C6 z' ?* d. ]  `- j3 s) W该系统中待采集显示电压信号共16路，动态电压范围
! C7 I9 |: E' H3 }7 `为-22~+27 V。由于这些电压信号变化频率较低,或者认为频
; o; t, Z- R6 N; @
率无变化,且检测系统只关心其电压值,所以在低采样率下
, |  H3 \; e: o就可满足系统要求。根据需求,系统设计的采样率即显示刷
8 z7 x  b) ^8 v; {' \3 R2 A新速率在1.56 k/s以上。
) m* M! P: B5 m) v, Q" s) z8 Q采用单片机80C196KB和可编程逻辑器件EPM7128SLC
8 f) ~+ g/ l7 D! R. p0 x) v为核心控制器,以80C196KB内部集成A/D转换器作为模数
转换器实现16路电压信号的实时数据采集、显示、控制。该
系统总体设计结构框图如图1所示。
' i- [! J, L4 L  J; F0 ]  t# Q图1系统总体设计结构框用
1 ^4 M7 b/ ?8 [) W7 ^; x: E整个系统主要由信号预处理、信号选通、单片机采集、双
4 G0 g9 }, |9 Q3 u. O. T机数据传输以及数据处理显示等模块构成。其中,信号选通


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数据采集是分析模拟信号量数据的有效方法