毕业论文课题相关文献综述
文献综述
一、前言
数据采集,又称数据获取,是利用一种装置,从系统外部采集数据,并输入到系统内部的一个接口,是计算机与外部物理世界连接的桥梁。被采集的数据是已被转换为电信号的各种物理量,如温度、水位、风速、压力、频率等,可以是模拟量,也可以是数字量。相应的系统称为数据采集系统。
在工业生产的各行业中,应用数据采集系统可对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录,为提高产品质量、降低生产成本提供了信息和手段;在科学技术研究中,应用数据采集系统可获得大量的动态信息,是研究瞬间物理过程的有力工具;数据采集系统也已成功的运用到通信,图像处理,智能仪器,遥感,军事应用,消费电子,智能控制,航空电子设备及宇航技术等方面。
总而言之,在工业控制、医疗、物流、公用事业等诸多领域中,数据采集系统都有着十分重要的作用。因此,开发出具有数据采集速度高、功耗低、数据传输方便的数据采集系统具有很大的现实意义。
二、数据采集系统的研究现状
数据采集系统(DataAcquisitionSystem,DAS)的任务是通过采集传感器输出的模拟信号,转换成计算机能识别的数字信号,然后送入计算机进行相应的计算和处理,得出所需的数据。
数据采集系统性能的好坏,主要取决于它的精度和速度。传统的数据采集系统一般都是采用单片机作为处理器,控制A/D转换器、存储器及其他外围电路的工作[12]。这种方式的优点是系统的工作基本都是用单片机来完成,实现起来较为方便,只需要对处理器进行编程即可。但随着数据采集进入的领域越来越复杂,对数据采集的速度和深度都有了更高的要求。传统的单片机由于时钟频率较低,外设速度慢等缺点已经大大的限制了数据采集的速度和性能。而FPGA(FieldProgrammableGateArray)与单片机相比,有着频率高,内部延时小,内部存储容量大等优点,比单片机更适应于高速数据采集的场合。一些高性能的FPGA和高速的A/D应用于数据采集系统中,大大提高了系统的测量精度、数据采集处理速度和数据传输速度等[1]。
三、数据采集系统工作原理
如图,是一个模拟信号的数据采集系统框图
