基于单片机和CPLD实时数据采集显示系统设计

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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
% b6 g9 f5 k0 V% y/ j# t  Z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
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。
* q) l% `1 v: W, F2 }/ g+ b& U+ r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
# ]. y5 e0 t6 Y& O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
3 {9 i4 N5 ^" |& n# _$ x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
工作状态，显示二次电源和模拟量响应电压信号,判断导引
( t0 d8 w; z. A. |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、
事后数据标定的方法实现。根据现实需求,研制相应检测系
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
基于单片机和cpld的实时数据采集显示系统设计方案。
  h  o6 y% Y" X* Y+ W  i$ v2系统构成
该系统中待采集显示电压信号共16路，动态电压范围
  @4 N& o4 Q; F. W8 C1 W为-22~+27 V。由于这些电压信号变化频率较低,或者认为频
+ y+ ?2 A" h" X) p! D+ o8 Z/ z
6 i' r- ]2 |% c7 o  S# W( b率无变化,且检测系统只关心其电压值,所以在低采样率下
, ], p5 c: l: ^2 J  A就可满足系统要求。根据需求,系统设计的采样率即显示刷
新速率在1.56 k/s以上。
采用单片机80C196KB和可编程逻辑器件EPM7128SLC
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
* Y" W/ K0 n3 L- D# q: `- x# T系统总体设计结构框图如图1所示。
! |# s+ [9 H( u( W( e图1系统总体设计结构框用
3 @" B( Q7 G: p0 W整个系统主要由信号预处理、信号选通、单片机采集、双
9 C3 Z, t9 o! {3 r! u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