數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計
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2．3 數(shù)據(jù)傳輸模塊
STM32是數(shù)據(jù)通信芯片，主要負責數(shù)據(jù)處理、傳輸控制、參數(shù)設置等。采用STM32F103xB系列ARM芯片，該系列芯片是意法半導體基于Con tex-M3內核的32位微處理器，可以滿足高性能、低功耗和低成本特性的嵌入式應用。芯片具備72 MHz時鐘頻率，擁有豐富的外設裝置，包括128 KB嵌入式閃存、20 KB的SRAM、兩個ADC接口、三個UART、支持USB、CAN和七個DMA通道等豐富的外圍模塊，以其高速的指令執(zhí)行速度、方便的JTAG調試方式和低功耗等特性為數(shù)據(jù)采集與處理的設計提供了一個較為完善的平臺。數(shù)據(jù)傳輸電路如圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/194000.htm
STM32F103VBT6的所有I／O端口兼容CMOS和TTL，在5V引腳上的輸入電壓最小值為-0．3 V，最大值為5．5 V，低電平電壓范圍為-0．5～0．8V，高電平電壓范圍為2．0～5．0V，經EPM7128輸出的數(shù)據(jù)直接與STM32F103VBT6連接，簡化了電路。
3 軟件設計
根據(jù)設計任務的要求，系統(tǒng)軟件主要完成數(shù)據(jù)的采集、濾波處理、串口與PC機的通信，數(shù)據(jù)采集軟件由信號采集與通信模塊軟件、上位機監(jiān)控軟件兩部分組成。
3．1 信號采集與通信模塊軟件設計
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的固件驅動程序(又稱單片機程序)是固化到CPU模塊內的軟件，采用模塊化設計，主要模塊包括：信號采集控制模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊兩大部分。信號采集控制模塊軟件固化到CPLD中，數(shù)據(jù)通信模塊軟件固化到STM32中。
信號采集控制模塊軟件利用Altera公司的Quartus開發(fā)軟件實現(xiàn)，采用Verilog HDL語言設計，主要功能包括輸入通道選通、數(shù)據(jù)采樣控制。通過CPLD芯片分別控制ADG508和AD977，進行模擬量輸入通道的選擇和啟動A／D轉換。數(shù)據(jù)的采集算法過程中，根據(jù)香農定理，采樣頻率大于被采集信號的2倍頻率。信號采集模塊軟件流程圖如圖5所示。
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