基于C8051F060的采集存储系统的设计
C805lF系列单片机是Cygnal公司完全集成的混合信号系统级器件(SOC)，其CIP一51内核运行速度高达25 MI/s，除具有标准805l的数字外设外，其内部还集成有数据采集和控制系统中常用的模数和数模转换器等元件，丰富的外设资源及高速指令运算能力大大简化系统设计。为此，给出了基于C8051F060单片机的数据采集存储系统设计方案，可实现外场试验中弹载振动传感器输出的3路振动信号的采集和存储，并将存储的数据通过串行接口上传至地面测试台，最终上传到上位机，从而实现现场数据的回放和分析。
2 系统硬件设计
图1给出系统整体框图，整个系统是由记录器，地面测试台，上位机及配套软件组成。其中，记录器包括电源模块，信号调理模块及采编存储模块，而电源模块可向记录器的各模块提供所需电源，信号调理模块用于滤波、调幅3路振动信号，采编存储模块用于采集、编帧和存储3路信号。系统存储选用SAMSUNG的NAND Flash K9K8G08UOM器件，而主控器件选用C8051F060。该主控器件除指令执行速度快，I／0端口配置灵活和在线调试功能外，还具有以下特点：①内部集成10位逐次逼近型A／D转换器，最高采样率可达200 KS／s，无需外接专用A/D转换器，降低成本，简化电路设计；②UARTI为增强型波特率发生器，最高波特率达系统时钟频率的1／2，可实现系统数据上传。该系统采用14．745 6MHz的晶体振荡器，最高通信波特率为7．372 8 Mb／s。③丰富的定时器资源，C805lF060内部具有5个定时/计数器，满足系统要求。④C805lF060内部4 K字节的XRAM可作为数据缓存。图2给出采编存储模块的结构框图，具体电路连接图如图3所示。
地面测试台主要完成外场试验环境各项参数的模拟生成以及在记录器回收后数据上传，与记录器的通信采用串口通信方式。上位机通过USB接口控制地面测试台完成对记录器的测试及记录器回收读数后的数据分析。从而该系统设计可满足：振动传感器输出幅值为0～5 V的3路电压信号；A／D转换器分辨率为10 bit；采集速率每路为5 KS／s，分时采集，存储容量为1 G字节；实现循环记录方式，系统上电后，当接收到一组特定串行数据后便开始记录，掉电后停止记录，其串行数据的波特率为921．6 Kb／s。
3 系统软件设计
3．1 开启采集方式
记录器上电初始化后，在1 s内循环判断串口0是否接收到一组数据，如果接收到数据，就进入写状态，否则转去判断读信号是否有效。如果有效则进入读状态，将数据从Flash中读出并通过串口l发送，否则返回再判断串口0是否接收到数据，如此循环。其总体流程如图4所示。
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