为了实现数据采集卡高精度和网络传输的要求,提出了一种基于网络的高精度数据采集卡的设计方法.硬件方面,采用ARM为主控CPU,扩展了网络接口芯片,实现了数据采集卡的网络接口功能;采用16位高精度AD转换器AD976,实现了高精确度数据采集的要求;采用FPGA内部逻辑控制AD转换器的时序和模拟开关的切换,并辅以扩展FIFO缓存采样数据的方法实现了8路模拟量的扫描测量,保证了模块的采样率;数

第1 7卷

第 2期

哈尔滨理工学学报大 J OURN AL 0F HARB N UNI ER IY C E E AN T CHNO OGY I V ST 0F S I NC D E L

Vo.1 N . 1 7 o2 Ap .201 r 2

21 0 2年 4月

基于网络的高精度数据采集卡设计 吕实诚，宋晓波，王晶 黑 50 0 (哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院，龙江哈尔滨 10 8 )

摘

要：了实现数据采集卡高精度和网络传输的要求，出了一种基于网络的高精度数据采为提

集卡的设计方法.硬件方面，用 A M为主控 C U,采 R P扩展了网络接口芯片，实现了数据采集卡的网

络接口功能；用 1采 6位高精度 A D转换器 A 9 6实现了高精确度数据采集的要求；用 F G内 D7,采 PA 部逻辑控制 A D转换器的时序和模拟开关的切换，并辅以扩展 FF IO缓存采样数据的方法实现了 8 路模拟量的扫描测量，保证了模块的采样率；字量测量采用光电隔离技术，证了模块工作的可数保

靠性；软件方面，设计了嵌入式 Lnx数据采集电路驱动程序和网络通信程序 . iu实现了上位机通过 网络接口对模拟量和数字量的采集功能.际测试表明，据采集卡采集精确度优于 0 0%.实数 .5 关键词：据采集；高精度；网络接口； P A; R 数 FG A M中图分类号： P 7 . T 24 2文献标志码： A文章编号： 0 7 2 8 ( 0 2 0— 0 2 0 10— 6 3 2 1 ) 2 0 2— 5

De in o g - r cso t q iio r s d O3 L sg fHih p e iin Da a Ac ust n Ca d Ba e 1 AN i L h—h n S NG Xio b WA ig U S i e g, c O a—o, NG Jn ( c o l fM aue e t o t l e h o g n o u i t n n ier g Ha i nv r t o S h o e s rm n— nr c n l ya d C mm nc i sE gn ei, r n U ie i f o c oT o ao n b sy

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cr ad,w rp s e in o ih p e i o a a a q ii o a d b s d o A e p o o e a d s fh g— r cs n d t c u s i n c r a e n L N. I e ms o a d r,i u e g i t n tr fh r wa e t s s ARM st e h s U n x a d h AN n ef c h p.I c e e h e t r so AN n e fc fd t c u— a h o tCP a d e p n st e L i t ra e c i ta hiv d t e f au e fL i t ra e o a a a q i st n c r n ih— r cso fd t c u sto a d b g— r cso 6 btAD o v ne ii a d a d h g p e iin o aa a q ii n c r y hih p e iin 1一 i o i c n e rAD9 6;b ig FP— 7 y usn GA n e a o i o c n r lADC o a ln n h h n esfrs thig,s p l me td b xe d d F FO u f i tr llgc t o to n f rs mp i g a d t ec a n l wic n o u pe ne ye tn e I b f-

e,i a h e e h - h n es s a nn a u e n fa a o in l n n u e h a l g rt ft e mo - r t c iv d t e 8 c a n l c n i g me s r me to n lg s as a d e s r d t e s mp i ae o d g n h u e h a u e n fd gt l i n l a o t t e p oo lc r s l t n a d e s r d t e r l b l y o e mo u e l;t e me s r me t i i g as d p s h h t ee t c ioa i n n u e h ei i t ft d l . o a s i o a i h I e so ot r n tr fs fwa e,te e e d d Liu rv ro aa a q ii o ic i a

d t e n t r o m h mb d e n x d ie fd t c u st n cr u t n h ewo k c mmunc to sa pl a i iai n p i - c to r e i n d.I c i v d t e f n t n t a o tc mp trc le t n n l g sg asa d d gt lsg ast r u h in a e d sg e ta h e e h u ci h ta h s o u e olc i sa ao i n l n iia in l h o g o o

t e AN it r c .Ac o d n o t s n,t e d s n o d l s r a o a l n e salo e r q i me t.Ac h L n ef e a c r i g t e t g h e i f i g mo u e i e s n b e a d me t l ft e u r n s h e - q sto c u a y o h a a a q iiin c r s0 0 uiiin a c r c ft e d t c u st a d i . 5% . o Ke r: a a a q ii o y wo ds d t c u st n;h g p e iin;LAN n e a e;FPGA;ARM i ih- r c so Itr c f

业控制、能化仪器仪表、智办公自动化等多领域得到

0引言 随着电子技术的飞速发展，据采集系统在工数 收稿日期： 0 0—0 21 7—1 4

极为广泛的应用 .目前发达国家的数据采集系统已经在军事、空电子设备及宇航技术、业等领域被航工

广泛应用，以其高精确度采集和高速远程传输等并

作者简介：吕实诚( 9 1 )男， 15一，教授，士生导师；硕 宋晓波( 9 O )女，士研究生，— alxab一 9 4 6 ao.o c 18一，硕 E m i ioo 18 5@yho em.n: