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便携式数据采集装置

2019-08-01 16:33发布

站内问答 / TI MCU
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　　随着计算机科学技术的飞速发展和普及，数据采集技术已经渗透到雷达、通信、水声、遥感、地质勘探、振动工程、语音处理、智能仪器、工业自动控制以及生物医学工程等众多领域。本设计借助于嵌入式系统设计技术和微处理器技术来实现的低功耗、大容量存储的便携式数据采集装置。该装置具有如下特点：多通道数据采集(包括8路模拟量采集通道)、16路开关量采集通道、海量数据实时显示存储、集成度高、携带方便。
　　嵌入式平台的构建
　　20世纪90年代后，嵌入式实时操作系统在嵌入式系统中确立了主导地位。典型产品如VxWorks、PSOS、VRTX、Nucleus、Lynx、WindowsCE、RTLinux、μC/OS-II等等。
　　μC/OS-II嵌入式操作系统简介
　　μC/OS-II的特点如下：公开源代码，代码结构清晰、明了，注释详尽，组织有条理，可移植性好，可裁剪，可固化。内核属于抢占式，最多可以管理60个任务。是一个经实践证明好用且稳定可靠的内核，被成功地移植到了许多不同架构的处理器上。目前国内对μC/OS-II的研究和应用都很多。
　　MSP430系列单片机介绍
　　MSP430系列单片机是美国德州仪器公司(TI)近几年开发的新一代16位单片机，MSP430F169是其中一款，具有强大的处理能力，RISC结构，125ns的指令周期，丰富的片内外设，内部具有2kB的RAM和60kB的FLASH，寻址空间达64k。
　　本设计中所用到的嵌入式处理器是TI公司的MSP430F169；操作系统是μC/OS-II。
　　μC/OS-II在MSP430F169上的移植
　　移植，指的是一个操作系统可以在某个微处理器或者微控制器上运行。虽然μC/OS-II大部分源代码是用C语言写成的，但是仍然需要用汇编语言完成与处理器相关代码的编写。要使μC/OS-II能正常移植到处理器，处理器必须满足以下要求：①处理器的C编译器能产生可重入代码；②能用C语言打开或关闭中断；③处理器支持中断，并且能够产生定时中断；④处理器能支持一定数量的数据存储硬件堆栈；⑤处理器有将堆栈指针和其他CPU寄存器存储和读出到堆栈(或者内存)的指令。
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3条回答
i1mcu
2019-08-01 21:38
　　电源设计

　　电源模块是数据采集系统硬件设计的重要组成部分，直接影响系统的精度和可靠性。输出质量高、稳压效果好、高效率和微功耗、可靠性强、微型化等是其设计原则。

　　数据存储电路

　　完成采集数据及时可靠的存储保护是本系统的一项重要功能，设计选用南京沁恒有限公司的纯粹USB接口CH375，它的主要特点是价格便宜、接口方便、可靠性高，尤其适用于产品的改型设计。

　　软件设计

　　主程序设计

　　主程序负责系统的初始化及任务的创建。基本流程如图2所示。主控单元的软件设计主要包括键盘扫描任务，液晶显示任务，数据存储任务、UART通信任务等。主要介绍数据存储任务和UART通信任务。

　　数据存储任务

　　采集数据及时可靠的存储保护是本采集装置的一项重要任务，U盘的读写方式下，仅仅是将U盘当作可移动的存储器，所以读写方法与读写闪存差不多，操作简单，速度快，只要几十条语句就可以读写数据。但计算机不能直接读取写入的数据。

　　Voidx Write CH375 Cmd(UINT8mCmd)/*向CH375写命令*/

　　{

　　P2DIR|=0x0F；/*设置P2口A0，CS，WR，RD为输出控制信号*/

　　P4OUT=mCmd；/*向CH375的并口输出数据*/

　　}

　　Void xReadCH375 Data(void) */从CH375读数据*/

　　{

　　UINT8mData；

　　P4DIR=0；/*读操作所以数据输入*/

　　mData=P4IN；/*从CH375的并口输入数据*/

　　P2OUT|=0x07；

       /*输出无效的控制信号，完成操作CH375芯片，A0(P2.3)=0；CS(P2.2)=1；WR=(P2.1)=1；RD(P2.0)=1；*/

　　return(mData)；

　　}

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