数据采集系统研究现状文献综述
时间:2018-04-22 15:39 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 20世纪80年代后期，半导体和微电子技术的发展，数据采集系统经历了高速发展。微型计算机及大规模集成电路的广泛应用，使得数字信号处理系统功能增强，运算时间极大地缩短，性能稳定性越来越强。因此，越来越多的领域选择使用数字采集处理系统来完成任务。而计算机技术的发展以及数字信号处理理论的日臻完善，尤其软件技术的进步，使得数据采集系统的设计难度降低，开发周期减少，系统的性能显著地提升。21581 人们对数据采集系统的要求也不再局限于完成数据的采集，同时要求系统能够分析数据；性能上要求采样速率高，存储容量大，能涵盖从低速到高速的一系列范围的实时高速监测；配套的软件要求操作简单，通用性好，功能强。为了满足这些要求，现代数据采集系统一般采用高精度、高性能的芯片，优化设计结构，实现性能的最优。 目前数字采集系统实现方式主要有以下几种：论文网 （1）基于单片机实现数字信号采集系统。单片机一般用于控制，时钟频率低，因此处理速度慢，难以完成高速采集的工作。各种功能的实现都依靠软件，占用CPU资源较多，效率低。同时单片机的结构简单，难以构成复杂的系统，一般用于对精度和速度要求不高的场合。 （2）基于DSP实现数字信号采集系统。DSP运算速度非常快，结合软件编程，具有很大的灵活性，采集精度高，处理能力强，能够实现对信号快速精确的处理。但DSP也有其局限性，操作数有限且其指令为单周期，限制了处理速度和精度。因此并不适用于大规模的高速运算处理。 （3）基于FPGA的数据采集系统。FPGA是在CPLD等可编程逻辑器件的基础上发展起来的，它不同于传统的ASIC，开发设计更加灵活，应用范围也更为广泛。半定制的电路结构，集成度高，接口丰富，设计灵活，方便拓展实现各种功能。同时用户可以随时修改其功能，从而设计成本降低。 使用单片机开发数据采集系统价格便宜，一般应用于对采集速度和精度要求不高的场合，能够达到较高的性价比。基于DSP的数据采集系统，运算速度高，但软件开支占用CPU资源过多，因此不适用于大规模高速运算处理。使用可编程逻辑器件FPGA，设计灵活，开发周期短，FPGA的集成度很高，利用VHDL或VerilogHDL等硬件开发语言更改、配置器件内部连接结构和逻辑单元，能实现较高速度和精度的系统。 (责任编辑：qin) |