這是多路模擬信號采集器,歡迎大家下載觀看
上傳時間: 2013-12-09
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摘要: 介紹了時鐘分相技術并討論了時鐘分相技術在高速數字電路設計中的作用。 關鍵詞: 時鐘分相技術; 應用 中圖分類號: TN 79 文獻標識碼:A 文章編號: 025820934 (2000) 0620437203 時鐘是高速數字電路設計的關鍵技術之一, 系統時鐘的性能好壞, 直接影響了整個電路的 性能。尤其現代電子系統對性能的越來越高的要求, 迫使我們集中更多的注意力在更高頻率、 更高精度的時鐘設計上面。但隨著系統時鐘頻率的升高。我們的系統設計將面臨一系列的問 題。 1) 時鐘的快速電平切換將給電路帶來的串擾(Crosstalk) 和其他的噪聲。 2) 高速的時鐘對電路板的設計提出了更高的要求: 我們應引入傳輸線(T ransm ission L ine) 模型, 并在信號的匹配上有更多的考慮。 3) 在系統時鐘高于100MHz 的情況下, 應使用高速芯片來達到所需的速度, 如ECL 芯 片, 但這種芯片一般功耗很大, 再加上匹配電阻增加的功耗, 使整個系統所需要的電流增大, 發 熱量增多, 對系統的穩定性和集成度有不利的影響。 4) 高頻時鐘相應的電磁輻射(EM I) 比較嚴重。 所以在高速數字系統設計中對高頻時鐘信號的處理應格外慎重, 盡量減少電路中高頻信 號的成分, 這里介紹一種很好的解決方法, 即利用時鐘分相技術, 以低頻的時鐘實現高頻的處 理。 1 時鐘分相技術 我們知道, 時鐘信號的一個周期按相位來分, 可以分為360°。所謂時鐘分相技術, 就是把 時鐘周期的多個相位都加以利用, 以達到更高的時間分辨。在通常的設計中, 我們只用到時鐘 的上升沿(0 相位) , 如果把時鐘的下降沿(180°相位) 也加以利用, 系統的時間分辨能力就可以 提高一倍(如圖1a 所示)。同理, 將時鐘分為4 個相位(0°、90°、180°和270°) , 系統的時間分辨就 可以提高為原來的4 倍(如圖1b 所示)。 以前也有人嘗試過用專門的延遲線或邏輯門延時來達到時鐘分相的目的。用這種方法產生的相位差不夠準確, 而且引起的時間偏移(Skew ) 和抖動 (J itters) 比較大, 無法實現高精度的時間分辨。 近年來半導體技術的發展, 使高質量的分相功能在一 片芯片內實現成為可能, 如AMCC 公司的S4405, CY2 PRESS 公司的CY9901 和CY9911, 都是性能優異的時鐘 芯片。這些芯片的出現, 大大促進了時鐘分相技術在實際電 路中的應用。我們在這方面作了一些嘗試性的工作: 要獲得 良好的時間性能, 必須確保分相時鐘的Skew 和J itters 都 比較小。因此在我們的設計中, 通常用一個低頻、高精度的 晶體作為時鐘源, 將這個低頻時鐘通過一個鎖相環(PLL ) , 獲得一個較高頻率的、比較純凈的時鐘, 對這個時鐘進行分相, 就可獲得高穩定、低抖動的分 相時鐘。 這部分電路在實際運用中獲得了很好的效果。下面以應用的實例加以說明。2 應用實例 2. 1 應用在接入網中 在通訊系統中, 由于要減少傳輸 上的硬件開銷, 一般以串行模式傳輸 圖3 時鐘分為4 個相位 數據, 與其同步的時鐘信號并不傳輸。 但本地接收到數據時, 為了準確地獲取 數據, 必須得到數據時鐘, 即要獲取與數 據同步的時鐘信號。在接入網中, 數據傳 輸的結構如圖2 所示。 數據以68MBös 的速率傳輸, 即每 個bit 占有14. 7ns 的寬度, 在每個數據 幀的開頭有一個用于同步檢測的頭部信息。我們要找到與它同步性好的時鐘信號, 一般時間 分辨應該達到1ö4 的時鐘周期。即14. 7ö 4≈ 3. 7ns, 這就是說, 系統時鐘頻率應在300MHz 以 上, 在這種頻率下, 我們必須使用ECL inp s 芯片(ECL inp s 是ECL 芯片系列中速度最快的, 其 典型門延遲為340p s) , 如前所述, 這樣對整個系統設計帶來很多的困擾。 我們在這里使用鎖相環和時鐘分相技術, 將一個16MHz 晶振作為時鐘源, 經過鎖相環 89429 升頻得到68MHz 的時鐘, 再經過分相芯片AMCCS4405 分成4 個相位, 如圖3 所示。 我們只要從4 個相位的68MHz 時鐘中選擇出與數據同步性最好的一個。選擇的依據是: 在每個數據幀的頭部(HEAD) 都有一個8bit 的KWD (KeyWord) (如圖1 所示) , 我們分別用 這4 個相位的時鐘去鎖存數據, 如果經某個時鐘鎖存后的數據在這個指定位置最先檢測出這 個KWD, 就認為下一相位的時鐘與數據的同步性最好(相關)。 根據這個判別原理, 我們設計了圖4 所示的時鐘分相選擇電路。 在板上通過鎖相環89429 和分相芯片S4405 獲得我們所要的68MHz 4 相時鐘: 用這4 個 時鐘分別將輸入數據進行移位, 將移位的數據與KWD 作比較, 若至少有7bit 符合, 則認為檢 出了KWD。將4 路相關器的結果經過優先判選控制邏輯, 即可輸出同步性最好的時鐘。這里, 我們運用AMCC 公司生產的 S4405 芯片, 對68MHz 的時鐘進行了4 分 相, 成功地實現了同步時鐘的獲取, 這部分 電路目前已實際地應用在某通訊系統的接 入網中。 2. 2 高速數據采集系統中的應用 高速、高精度的模擬- 數字變換 (ADC) 一直是高速數據采集系統的關鍵部 分。高速的ADC 價格昂貴, 而且系統設計 難度很高。以前就有人考慮使用多個低速 圖5 分相技術應用于采集系統 ADC 和時鐘分相, 用以替代高速的ADC, 但由 于時鐘分相電路產生的相位不準確, 時鐘的 J itters 和Skew 比較大(如前述) , 容易產生較 大的孔徑晃動(Aperture J itters) , 無法達到很 好的時間分辨。 現在使用時鐘分相芯片, 我們可以把分相 技術應用在高速數據采集系統中: 以4 分相后 圖6 分相技術提高系統的數據采集率 的80MHz 采樣時鐘分別作為ADC 的 轉換時鐘, 對模擬信號進行采樣, 如圖5 所示。 在每一采集通道中, 輸入信號經過 緩沖、調理, 送入ADC 進行模數轉換, 采集到的數據寫入存儲器(M EM )。各個 采集通道采集的是同一信號, 不過采樣 點依次相差90°相位。通過存儲器中的數 據重組, 可以使系統時鐘為80MHz 的采 集系統達到320MHz 數據采集率(如圖6 所示)。 3 總結 靈活地運用時鐘分相技術, 可以有效地用低頻時鐘實現相當于高頻時鐘的時間性能, 并 避免了高速數字電路設計中一些問題, 降低了系統設計的難度。
上傳時間: 2013-12-17
上傳用戶:xg262122
基于單片機的多路數據采集系統
上傳時間: 2014-12-26
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TLC1543是TI公司推出的采用SPI技術的模數轉換器。具有輸入通道多、高速、高分辨率、性價比高、易于和單片機接口等特點,在各種數據采集系統中有著廣闊的應用空間。51單片機、TLC1543加上很少的外圍器件即可構成一個高性價比的數據采集系統,同時TLC1543占用單片機I/O資源較少,使得單片機有足夠的I/O資源去完成如控制、顯示等功能。由AT89C52和TLC1543構成的三相單獨可調400Hz中頻電源的數據采集系統在實際運用中達到很好的效果。
上傳時間: 2013-11-17
上傳用戶:xg262122
介紹一種基于單片機的多路溫度采集及監控系統,能夠測量6路溫度信號,具有計算機聯網功能,各測量點可以單獨監控和設置,可根據用戶的需求自動控制。測量溫度范圍為-10 ℃~200 ℃,控制方式采用模擬量調壓模式。該系統具有控制精度高、沖擊小等特點。 Abstract: A temperature collecting and surveillance-controlling system based on sing-chip microcomputer is introduced. It can measure 6 channel signal of the temperature,and it has a function of network connection.The temperature measure points can be monitored and located, it can be controlled automatic according to user’s demand.The temperature range is -10℃ to 200℃.The model of control is adjustable voltage with simulation. It features high precision and little impact.
上傳時間: 2013-10-23
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系統以AT89C2051為核心,基于DS18B20的單總線模式設計了一個多點環境溫度采集系統,解決了傳統測溫系統的結構復雜,功耗高,不適應野外無人值守環境溫度檢測的問題。文章給出了各模塊的硬件電路,軟件設計流程以及程序編制中的注意事項。經實驗,該系統工作穩定可靠,功耗低,非常適合無人值守情況下的野外環境溫度檢測。
上傳時間: 2013-10-30
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VxWorks是WindRiver(風河)公司開發的嵌入式實時操作系統(RTOS),由于它的高實時性,所以廣泛地應用于軍事、工業控制、通信等領域;分析了VxWorks下PCI總線多功能數據采集卡的實現方法;以ADLINK的PCI7396數據采集卡為例,介紹PCI總線設備的配置空間,包括它的結構及訪問方法,重點介紹PCI總線設備在VxWorks下驅動程序的開發步驟及編程要點,并對開發過程中的關鍵部分給予代碼說明;在某綜合控制系統中,開發的驅動程序運行穩定、可靠。
上傳時間: 2013-11-02
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常見問題數據采集控制系統的組成? 1、變送器和執行器 2、信號調理器3、數據采集控制硬件4、計算機軟件 選擇數據采集卡要從那幾個方面進行考慮? 1、通道的類型及個數2、差分或單端輸入3、采樣速度4、精度要求 名詞解釋單端輸入方式:各路輸入信號共用一個參考電位,即各路輸入信號共地,這是最常用的接線方式。使用單端輸入方式時,地線比較穩定,抗干擾能力較強。 雙端輸入方式:各路輸入信號各自使用自己的參考電位,即各路輸入信號不共地。如果輸入信號來自不同的信號源,而這些信號源的參考電位(地線)略有差異,可考慮使用這種接線方式。 單極性信∶號輸入信號相對于模擬地電位來講,只偏向一側,如輸入電壓為0~10V。雙極性信號∶輸入信號相對于模擬地電位來講,可高可低,如輸入電壓為-5V~+5V。 A/D轉換速率∶表明A/D轉換芯片的工作速度。 初始地址∶使用板卡時,需要對卡上的一組寄存器進行操作,這組寄存器占用數個連續的地址,一般將其中最低的地址值定為此卡的初始地址。
上傳時間: 2014-01-13
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為了克服國內數據采集器通用性不強,論文以C8051F120為控制核心設計了通用多功能低功耗海洋數據采集器。多功能低功耗海洋數據采集器采用B1203LS非線性變壓模塊,降低了系統的功耗;采用了OCM12864-8液晶顯示設計,實現了系統的菜單化管理;采用大容量存儲器AT45DB041,可以存儲大量歷史數據;并提供了RS232接口可以實現遠程有線或者無線傳輸。整個系統有體積小、功耗低、太陽能供電的特點,完全達到設計要求,有較大的實用價值和應用前景。
上傳時間: 2013-11-05
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電子技術課程設計---多路溫度采集監控系統的硬件設計
上傳時間: 2013-11-22
上傳用戶:氣溫達上千萬的