文档介绍：硕士论文开题报告
题目:基于ARM的数据采集器
的实现和开发
研究生:曹照连
指导老师:叶卫东
专业:检测技术与自动化装置
时间:2005年1月
一、课题来源和意义
来源于实际工程需要,欲做一套具有数据采集、实时数据处理、远程通讯、远程故障诊断等功能的高性能分布式的数据采集器。
本数据采集器应用于桥梁健康监测系统,能实时采集各种传感器产生的信号,并进行快速的数据处理,在通过通讯把处理过的数据传送给主控机,由主控机分析桥梁的实时健康状况。
意义
高速、高精度的数据采集系统,能保证系统对现场的实时情况进行准确的分析,对异常情况及时的做出处理,可以避免重大事故的发生,而且,还可以为以后的建筑加工提供数据信息参考,意义重大。
数据采集器的要求
本数据采集器要求具有很高的可靠性、维护性、测试性和安全性。即要求系统不但性能可靠,而且还可随时测试系统内各部件各传感器是否正常工作,要有远程诊断能力,并且不会对被测对象造成破坏,同时要求整个系统操作方便,性价比高。
二、国内外发展情况综述
随着技术的不断发展,数据采集器不断朝着高速度、高精度、多功能方向发展。
A/D、D/A技术不断更新,处理器的快速发展,先进总线的应用,使得采集器的性能也越来越高。
从硬件方面来看,数据采集系统可以分为:
微型计算机数据采集系统
集散型数据采集系统。
微型计算机数据采集系统结构
特点:系统结构简单,容易实现;对环境要求不高;成本低;微型计算机的各种I/O模块及软件都比较齐全,很容易构成系统,便于使用和维护。
集散型数据采集系统
特点:系统的适应能力强,不同规模都适用;系统可靠性高;系统的实时响应好;对系统硬件的要求不高;数字信号传输,可靠性高。
数据采集器发展
趋势:小型,便捷,多功能,操作简单,使用灵活等。可以单独使用,也可以和计算机连接使用,具有多种测量功能,多种数据存储方式和多种控制方式。
特点:模拟、数字输入通道多;具有多种扫描速度;供电方式灵活且有自保护功能;数据可随时通过接口打印,也可通讯;抗干扰能力强;强劲的数据采集软件;功能丰富的曲线绘制软件;完整的开发工具包。
三、课题中相关技术
1、嵌入式系统技术
嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件和嵌入式软件系统组成,是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。嵌入式系统对嵌入式处理器的功耗、体积、成本、可靠性、速度、处理能力和电磁兼容性等方面的要求比较严格,嵌入式系统的硬件都必须高效率的设计,量体裁衣、去除冗余,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能,支撑功能包括LCD显示、存储介质(FLASH,SDRAM, CF卡、DOC等)、通讯设备(, IrDA. USB等)等嵌入式系统有别于一般计算机处理系统,它不具备像硬盘那样大容量的存储介质,而大多使用闪存(Flash Memory)作为存储介质。
嵌入系统软件是实现嵌入式系统功能的关键,它包括与硬件相关的底层软件、操作系统、图形界面、通讯协议、数据库系统、标准化浏览和应用软件等,对它的要求也和通用计算机不同:
软件要求固态化存储(执行速度、可靠性)
软件代码质量、可靠性要求高(存储空间、编译质量)
系统软件的高实时性基本要求(多任务系统的合理调度是关键-优化系统软件)