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多功能综合测试仪4通道数据采集模块设计
资料介绍
数据采集模块在实验研究、测试和测量以及工业自动化领域中被广泛应用于组建数据采集系统。通过虚拟仪器技术，数据采集系统可以完成各种测试、测量、自动化的应用任务。本文设计的数据采集模块是多功能综合测试仪的一个重要部分，利用虚拟仪器技术，上位机软件调用硬件驱动完成数据的采集和数据处理，实现标量网络分析仪、失真度分析仪、高斯计三种仪器的功能。
本数据采集模块使用USB接口，提供3个模拟输入通道，1个UART接口。硬件电路分为内置和外置两部分；借助软件对硬件采样数据的处理，使得外置模块完成高斯信号数据采集功能，内置模块负责标量网络和失真信号的数据采集功能。内置部分以FPGA作为控制核心，采用独立存储器作为数据缓存，外置部分通过UART接口与内置部分通信，内置部分通过USB与上位机通信，两部分都含有信号调理电路。驱动程序采用USB微控制器的驱动程序作为硬件通信接口，负责硬件的控制和数据的处理。
本文的主要工作和成果为：
(1)分析了数据采集的目标信号特性以及3类仪器功能、参数需求，并按照需求的异同点设计硬件方案。
(2)完成芯片选型和硬件电路实现,单片机与FPGA程序设计与实现。
(3)设计硬件控制和数据处理算法。
(4)调试和修改硬件电路与驱动程序，并针对测试和校准过程中遇到主要问题进行分析并提出解决方法；对指标测试结果进行分析。
最终，经过硬件与软件的联合调试与测试，本数据采集模块实现了三种仪器的功能;按照测试规范完成测试，测试结果分别达到指标要求。
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