2024年3月14日发(作者：)

目录

1高速数据采集系统简介 2

2几种常用的数据采集系统方案简介与分析比较 3

2.1基于ARM的高速数据采集系统 3

2.2基于MCU+FPGA组合的高速数据采集系统 6

2.3基于USB2.0芯片CY7C68013以及模数转换芯片MAX1195的高速数据采集

系统 10

2.4几种高速数据采集系统的比较 12

3自行设计的基于单片机的高速数据采集系统 13

3.1设计原理 13

3.2 AD转换模块设计 14

3.3 DA输出模块设计 16

3.4 LCD显示模块设计 18

3.5 总的电路图 18

4程序设计 19

5心得体会 25

6参考文献 26

1高速数据采集系统简介

通用的数据采集系统有硬件和软件两部分组成。硬件部分主要完成数据采集，存储

等功能，软件部分则完成对硬件控制、对采集数据进行处理等功能。与传统的中、

低速数据采集系统相比，高速高精度数据采集系统有其特殊性。首先，对于采样率

高到一定程度的系统，很难用软件和常规的微机接口对其采样、转换过程进行控

制。在这种情况下，通常用硬件实现转换过程的控制和采样数据的同步；其次，如

果系统的实时性要求高，必须采用高速缓存对数据进行存储和高速DS芯片完成数

字信号的实时处理。高速高精度数据采集系统的主要任务是将外界模拟信号进行采

集转换，然后送往计算机根据相关要求进行数据处理，其结构主要由信号调理、采

样保持、模数转换和微机系统等部分组成，系统的结构框图如图1.1所示。

图1.1 高速高精度数据采集系统框图

其中数据采集系统前置电路一般包括传感器、放大器和滤波器等，传感器把

外界信号转变成模拟电量(如热电偶传感器、流量传感器、速度传感器等等)，其转

换后的信号一般比较微弱，需要进行放大处理，在传感器转换信号和放大器工作

时，常常产生噪声信号影响采集的准确性，这就需要滤波器降低各种噪声信号提高

系统的信噪比。数据采集系统中常常需要对多组模拟量进行采集，在模拟量信号变

化周期不快的情况下就可以选用模拟多路开关，这样模数转换电路就可以只选取一

套从而降低系统的开发成本。其中模数转换器是数据采集系统中的核心部分，其性

能决定了数据采集系统所能实现的功能。

2几种常用的数据采集系统方案简介与分析比较