基于ARM的數據采集系統的硬件設計

電氣自動化論文編號:ZD1053    論文字數:17526,頁數:37

目錄
摘  要 I
Abstract II
1  緒論 1
1.1 數據采集的意義和任務 1
1.2 數據采集的現狀 1
1.2.1 國外數據采集器的現況 1
1.2.2 國內數據采集器的現況 2
1.3 課題的設計目標 2
2  總體方案設計 3
2.1 系統方案對比分析 3
2.2 系統硬件結構組成 3
3  核心處理器模塊 5
3.1 ARM核簡介 5
3.2 S3C2440A體系結構 6
3.3 ARM核心系統設計 8
3.3.1 電源電路 8
3.3.2 存儲系統及其擴展 10
3.3.3 調試接口 12
4  數據轉換模塊 13
4.1 數據轉換芯片介紹 13
4.1.1 TLV1543引腳介紹 13
4.1.2 轉換器和模擬輸入端工作原理 15
4.2  模塊實現 16
5  輸入輸出模塊 17
5.1  網絡模塊 17
5.2  USB模塊 18
5.３ 串口模塊 19
5.４ 人機接口模塊 20
6  系統PCB設計 22
6.1  高速PCB設計 22
6.2  PCB設計的一般原則 25
7  總  結 29
致 謝 30
參考文獻 31
附錄 32

摘  要

 在測試控制系統中，數據采集作為一個主要的組成部分，為測試管理與控制實時提供數據，為實驗人員進行產品性能分析提供重要依據。為了縮短數據采集系統開發周期，避免重復編碼，數據采集系統的研究與設計有著重要意義。本文提出并研究設計了一種基于ARM處理器的數據采集應用系統，并完成了系統的硬件設計。該系統充分利用了ARM處理器高性能、低功耗、低成本的優點，擴展了平臺的通用接口，實現了一個多功能的系統。
   本文緒論部分首先介紹了數據采集研究的背景，并對國內外數據采集器的現狀進行了概括，在此基礎上提出了本文的設計目標。第二章概述了方案的總體構思以及各個方案的優劣比較，給出了最后選用方案。第三章具體介紹核心處理器S3C2440A的功能和相關模塊的實現。第四章重點討論數據轉換原理及其具體電路設計。第五章描述了USB模塊、串口模塊、網絡模塊、液晶接口等各個擴展功能模塊的設計。第六章著重闡述了高速PCB設計理論和PCB設計規則。最后，總結了論文工作，展望未來。
關鍵詞： 數據采集；硬件設計；ARM；S3C2440A

Abstract

 In the test control system, data acquisition as a main portion provides data for test management and controlment timely, and supplies vital fact for experiment personnel doing product performance analysis. In order to shorten the development period of data acquisition system and avoid recoding, the research and design of data acquisition system has great significance. In this paper, we research and design of the ARM processor-based data acquisition applications, and complete system hardware design. The system makes full use of high-performance ARM processor, low power, low-cost advantages, and extends the common interface platform, and achieves a multi-functional system.
 The introduction of the paper describes the background to the study data collection and data acquisition system at home and abroad to carry out a summary of the status quo, then carry out the design goals of this article. Chapter II provides an overview of the overall idea of the program, as well as the advantages and disadvantages of various options compared to the final selection of the program are given. Chapter III introduces the details of the function that the core processor S3C2440A and the realization of the relevant module. Chapter IV focuses on the principles of data transformation and its circuit design. Chapter V describes the USB module, serial module, network module, LCD interface and other modules expand the functionality of the design. Chapter VI focuses on the theory of high-speed PCB design and PCB design rules. Finally, the paper and the work are summarized. The prospect of further researeh work is also proposed.
Keywords: Data Acquisition; Hardware design; ARM; S3C2440A