基于ARM的四通道高速数据采集系统的设计

【摘要】传统的数据采集方式采用单片机做控制器，但是随着工业化技术和网络化技术的飞速发展，要求采集和处理的信息量越来越大，传统的单片机由于时钟频率较低，外设速度慢等缺点越来越显得力不从心。而现如今大多数的数据采集系统都是采用数据采集卡的方式，这种方式直接连接在计算机的内部总线上面，使用起来十分不方便，采样精度和速度也不够高，并且它们都不容易对功能进行扩展。基于以上问题，本文设计了一种基于ARM的四通道高速数据采集系统。该系统在硬件上以ARM为主控芯片，外扩FPGA进行数据采集，数据采用乒乓RAM结构传输，并采用分页式进行存储，同时将出错的数据上传到上位机。整个系统由前端调理电路、A/D数据采集、数据处理及数据显示和控制四部分构成。前端调理电路主要负责将输入信号转换成适合A/D输入的信号，A/D数据采集主要是FPGA控制A/D芯片进行数据采集，数据处理主要是ARM将出错的数据上传到上位机，数据显示和控制主要是做一个人机界面。最后对设计的数据采集系统进行了测试，实现了在对数据的高速采集的同时，能保证数据的可靠性和实时性，验证了设计的可行性和合理性。本文设计的基于ARM的四通道高速数据采集系统，具有较高的采样速度，并且对系统功能容易扩展、成本低、性能稳定可靠、使用起来灵活方便，代表着数据采集系统的发展趋势，具有较高的研究应用价值和广阔的发展空间。
【作者】戴顺华；
【导师】吴丽华；
【作者基本信息】哈尔滨理工大学，测试计量技术及仪器，2013，硕士
【关键词】ARM；乒乓RAM结构；高速数据采集；分页式存储；

【参考文献】
[1]倪海珺.基于灰色模型的武汉市空气质量评价和影响因素分析[D].华中科技大学,环境工程,2013,硕士.
[2]郝慧莹.我国社区矫正人身危险性评估研究[D].燕山大学,诉讼法学,2013,硕士.
[3]康重庆,夏清,胡左浩,张伯明.电力市场中预测问题的新内涵[J].电力系统自动化,2004,18:1-6.
[4]郭荣.上海成套院自动控制研究所营销策略研究[D].华东理工大学,高级工商管理（EMBA）（专业学位）,2013,硕士.
[5]张花芝.UPFC的控制器研究及设计[D].西南交通大学,电力系统及其自动化,2013,硕士.
[6]姜迟.19世纪法国历史画中的道德讨论[D].沈阳师范大学,美术学,2014,硕士.
[7]罗丹.基于CRM与数据挖掘的客户分类研究[D].辽宁工程技术大学,2005.
[8]杨丽华.miR-33a调控人非小细胞肺癌细胞上皮间质转化的机制研究[D].宁波大学,生物化学与分子生物学,2014,硕士.
[9]李玉琴.基于MRI的乳腺治疗机器人设计及仿真[D].哈尔滨理工大学,机械电子工程,2012,硕士.
[10]穆秀春.基于统计回归的污水处理出水水质的软测量研究[D].浙江工业大学,2005.
[11]梅翠松.基于蓝牙通讯的便携式心电监测仪的设计与实现[D].西安工业大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[12]石美遐.民主管理应当成为一种企业文化[J].中国劳动关系学院学报,2014,06:1-5.
[13]吴月华.灸五脏俞治疗中风后肢体麻木的疗效观察[D].广州中医药大学,针灸推拿学,2014,博士.
[14]张翔,严良俊,苏朱刘,胡文宝.山区MT资料处理新技术及效果[J].石油地球物理勘探,2007,04:454-456+473+488+360-361.
[15]刘玉东.大鼠肝切除附加主肝静脉阻断后残余肝脏再生能力的实验研究[D].青岛大学,外科学,2003,硕士.
[16]李兆阳,赵阿群.基于BRITE的向量地址平均长度仿真研究[J].软件,2015,02:45-48.
[17]崔诗佳.钢结构住宅环境与经济综合评价研究[D].长安大学,技术经济及管理,2013,硕士.
[18]宋双双.论中国的海外移民与海洋强国建设[D].中共中央党校,国际政治,2014,博士.
[19]许正云.清华大学典型学生创业活动研究[D].清华大学,2004.
[20]高愈湘,张秋生,杨航,张金鑫.中国上市公司控制权市场公司治理效应的实证分析[J].北京交通大学学报(社会科学版),2004,02:36-41+57.
[21]段琢华,蔡自兴.关联规则的增量更新策略研究[J].计算机工程与科学,2005,10:55-57+61.
[22]陈龙.基于CFD/CSD耦合的旋翼气动弹性数值模拟[D].南京航空航天大学,2011.
[23]陈兵,刘粉林,张嗣瀛.一类线性不确定组合系统的输出反馈分散输出跟踪控制[J].自动化学报,2001,01:75-81.
[24]宋滢.目的论视角下汉英导游口译中文化冲突的处理[D].吉林大学,翻译（专业学位）,2013,硕士.
[25]张井贝.区域气候模式RegCM4对中国地区的数值模拟[D].华东师范大学,气象学,2013,硕士.
[26]宋志强.Pt/γ-Al_2O_3在纤维素加氢转化制六元醇中的应用研究[D].天津大学,化学工艺,2013,硕士.
[27]张惠民,陈丹柯.熔融炉渣流量计(摘译)[J].冶金自动化,1984,03:62-65.
[28]王錦城.《嶽麓書院藏秦簡（壹）》文字整理研究[D].西南大学,漢語言文字學,2013,硕士.
[29]梁维.miR-199a/214簇促进腹膜间皮细胞转分化的机制研究[D].第四军医大学,内科学（专业学位）,2014,硕士.
[30]张文宇,薛惠锋.基于改进分辨矩阵的增量式数据挖掘模型研究[J].计算机工程与应用,2004,27:22-23+41.
[31]马吉钢.2-UPR-RPU并联机构运动分析与参数优化[D].浙江理工大学,机械电子工程,2014,硕士.
[32]欧广宇,曹渠江.连锁超市配送决策支持系统的模型与实现[J].上海理工大学学报,2004,03:271-274.
[33]郭辉.DN（15～200）mm水流量标准装置的研制[D].河北大学,测试计量技术及仪器,2014,硕士.
[34]吴江东.麻醉深度监测及其在腹腔镜手术麻醉中的应用[D].广西医科大学,麻醉学（专业学位）,2013,硕士.
[35]陈凯.我国律师执业的困境及出路研究[D].云南财经大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[36]彭莉.声乐演唱艺术中的思维及其培养研究[D].湖南师范大学,音乐学,2013,硕士.
[37]秦玉华.烟叶通用近红外定量模型稳健性研究[D].中国海洋大学,计算机应用技术,2014,博士.
[38]林皓.基于光内送粉变斑熔覆的工艺研究[D].苏州大学,机械工程（专业学位）,2013,硕士.
[39]周霞.抗菌肽的克隆表达与活性初步测定[D].苏州大学,病原生物学,2003,硕士.
[40]田大肥.机库内舰载机的布置方法研究与实现[D].中国舰船研究院,船舶与海洋结构物设计制造,2014,硕士.
[41]史现明.科学及其两个特征的哲学分析[D].河南大学,马克思主义哲学,2004,硕士.
[42]何湘宁,吴岩松,罗皓泽,李鹏,李武华,邓焰.基于IGBT离线测试平台的功率逆变器损耗准在线建模方法[J].电工技术学报,2014,06:1-6.
[43]陈智涛.民办高校招生宣传策略研究[D].华中师范大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[44]李炜.汽车发动机机油泵性能优化研究[D].上海工程技术大学,车辆工程,2011,硕士.
[45]王奇.延长低渗油田水平井的摩阻分析[D].西安石油大学,油气井工程,2012,硕士.
[46]曹波.中学体育田径教学内容改革与开发研究[D].南京师范大学,2004.
[47]季丹阳.网上课程考试系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[48]耿延玲,郭伟博,匡少平.N-TiO_2/RGO复合光催化剂的制备及其性能[J].硅酸盐学报,2012,10:1478-1482.
[49]马俊锋.轻敲模式原子力显微镜和锁相检测的研究[D].浙江大学,测试计量技术及仪器,2004,硕士.
[50]任勇屹.基于FPGA与DSP全自动灯检机图像识别系统研究[D].广东工业大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.