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多通道模数数据混合采集装置的设计及实现

作　者: 崔婧
导　师: 刘文怡；沈三民
学　校: 中北大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 数据采集实时监测 USB RS-422 抗干扰设计
分类号: V247.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 6次
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内容摘要

在某飞行器试射过程中，为了便于在试射完成后进行分析研究，得到相关飞行器的工作状态及环境参数等信号数据，则在飞行器上安装数据采集存储装置是非常有必要的，这样就可以在飞行器试射完成后对其需要的数据进行相应的分析。本文所设计的多通道模拟数据混合编帧采集装置是数据采集存储装置的一部分，主要完成对工作状态及环境参数等数据的采集。本文中多通道数据采集系统采用的是模块化的设计，由模拟板、采集板、主控板以及电源板四个板卡组成。模拟板主要用来接收、调理、转换48路模拟信号量，而这48路模拟信号量是由不同速率的信号量组成的；采集板主要是用来控制模拟板中模拟开关的通道切换以及A/D模数转换，同时接收2路波特率为921.6Kbps的数字信号量，并将通过各自的FIFO存储的模拟量数据和数字量数据发送至主控板；主控板主要是将模拟量数据与数字量数据进行混合处理后通过的缓存FIFO芯片IDT72V19160的实时监测，最后将数据传至监控台设备中，等待上位机下发命令。上位机主要是通过监控设备对多通道数据采集装置进行控制，上位机与监测设备之间的通信接口采用的是USB接口，而监控设备与多通道模数数据混合编帧采集装置之间的通信接口采用的是RS-422异步串行接口。在文章最后通过板间电磁兼容、长线传输、软件程序抗干扰设计以及对系统灌封保护的设计验证了系统的可靠性与可行性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-14
  1.1 课题来源、研究目的及意义  8
  1.2 国内外数据采集系统研究现状  8-12
    1.2.1 国内数据采集系统研究现状  9-10
    1.2.2 国外研究现状  10-12
    1.2.3 数据采集装置的发展趋势  12
  1.3 本文主要研究内容及章节安排  12-14
第二章系统总体方案设计  14-19
  2.1 多通道采集系统的简述  14-15
  2.2 技术参数  15
  2.3 多参数系统的总体设计方案  15-17
  2.4 关键技术  17-18
  2.5 本章小结  18-19
第三章系统数据采集模块设计  19-37
  3.1 模拟信号量采集单元设计  19-32
    3.1.1 模拟信号量采集硬件电路设计  21-26
    3.1.2 模型设计  26-28
    3.1.3 数据采集单元 FPGA 的逻辑控制  28-32
  3.2 数字信号量采集单元设计  32-36
    3.2.1 数字信号采集硬件电路设计  32-35
    3.2.2 数字量消抖及解码  35-36
  3.3 本章小结  36-37
第四章系统存储控制模块设计及供电电路设计  37-44
  4.1 存储控制单元设计  37-41
    4.1.1 存储设备的选型  37-39
    4.1.2 实时监测 FIFO 的逻辑设计  39-41
  4.2 系统供电模块设计  41-43
  4.3 本章小结  43-44
第五章多通道采集装置的地面监控台设备设计  44-50
  5.1 采集装置地面监控系统总体概述  44-45
  5.2 地面监控设备与多通道采集装置之间的控制  45-47
  5.3 地面监控设备与上位机通信接口  47-49
  5.4 本章小结  49-50
第六章系统装置可靠性分析与系统测试  50-60
  6.1 系统装置抗干扰分析与设计  50-54
    6.1.1 电路板间的电磁兼容分析与设计  50-52
    6.1.2 长线传输抗干扰分析与设计  52-53
    6.1.3 软指令的抗干扰分析与设计  53-54
  6.2 装置保护设计  54-56
  6.3 系统测试  56-59
  6.4 本章小结  59-60
第七章总结与展望  60-61
参考文献  61-65
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果  65-66
致谢  66-67

多通道模数数据混合采集装置的设计及实现

内容摘要

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