数据采集系统设计
2．3 数据传输模块
STM32是数据通信芯片，主要负责数据处理、传输控制、参数设置等。采用STM32F103xB系列ARM芯片，该系列芯片是意法半导体基于Con tex-M3内核的32位微处理器，可以满足高性能、低功耗和低成本特性的嵌入式应用。芯片具备72 MHz时钟频率，拥有丰富的外设装置，包括128 KB嵌入式闪存、20 KB的SRAM、两个ADC接口、三个UART、支持USB、CAN和七个DMA通道等丰富的外围模块，以其高速的指令执行速度、方便的JTAG调试方式和低功耗等特性为数据采集与处理的设计提供了一个较为完善的平台。数据传输电路如图4所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/194000.htm
STM32F103VBT6的所有I／O端口兼容CMOS和TTL，在5V引脚上的输入电压最小值为-0．3 V，最大值为5．5 V，低电平电压范围为-0．5～0．8V，高电平电压范围为2．0～5．0V，经EPM7128输出的数据直接与STM32F103VBT6连接，简化了电路。
3 软件设计
根据设计任务的要求，系统软件主要完成数据的采集、滤波处理、串口与PC机的通信，数据采集软件由信号采集与通信模块软件、上位机监控软件两部分组成。
3．1 信号采集与通信模块软件设计
数据采集系统的固件驱动程序(又称单片机程序)是固化到CPU模块内的软件，采用模块化设计，主要模块包括：信号采集控制模块和数据传输模块两大部分。信号采集控制模块软件固化到CPLD中，数据通信模块软件固化到STM32中。
信号采集控制模块软件利用Altera公司的Quartus开发软件实现，采用Verilog HDL语言设计，主要功能包括输入通道选通、数据采样控制。通过CPLD芯片分别控制ADG508和AD977，进行模拟量输入通道的选择和启动A／D转换。数据的采集算法过程中，根据香农定理，采样频率大于被采集信号的2倍频率。信号采集模块软件流程图如图5所示。
评论