数据采集板最新通信协议及测试
数据采集板通讯命令测试
1测试平台
本测试平台依赖于新版数据采集卡，整个通信可以划分为两部分，PC机到单片机的串口通信，以及单片机到FPGA的SPI通信。
2软件环境
对于用户而言，所有测试命令基于串口精灵发送，通过串口精灵返回的数值来判断命令发送正确与否。
串口通讯约定
1，计算机作为主机，数据采集板作为从机。
2，所有的通讯都由主机发起，以从机的应答结束。
3，波特率设置为9600，一个起始位，一个停止位，无校验位。
4，当出现通信错误时（超时，校验错，无应答），采用重传作为处理手段。
主机发送内容定义
从机回复内容的定义
设备地址：数据采集板的地址定义为0XA0。
子地址：不同设备内部不同单元，该设计中子地址定义，默认为0x00.
命令字符：详细定义见下文。
数据长度：数据的长度，不包括检验和的长度，有可能是0。当数据长度是0时，“数据内容”部分不存在。
数据内容：当数据长度不为0时为所发送的数据，不能大于255字节。
累加和：以简单的累加和作为校验。只针对数据部分进行累加，如果数据长度为1，累加和就等于数据内容，如果数据长度为0，不仅数据部分内容为空，累加和部分也为空。
3测试内容
所有的命令可以划分为两类：公共的通讯控制命令以及针对数据采集板的控制命令。公共通讯控制命令可分为以下四条
1设置通讯波特率
2 查询从机状态
3获取从机固件版本信息
4获取固件SN码
针对数据采集板的控制命令有以下三条
1 读取单片机状态
2 设置数据采集板工作模式
3 读取FPGA内部状态
对于控制命令的第二条和第三条而言，其测试内容都包含两部分内容：上位机到单片机的通信验证以及单片机到FPGA的验证。
上位机到单片机的通讯方式采用RS232方式，波特率为9600，一个起始位，8个数据位，以及一个停止位，无校验。上位机到单片机的通信方式都会有应答，具体的应答方式在下面的测试内容中有详细介绍。
单片机到FPGA的通信方式采用SPI方式，CS低有效，SCLK的上升沿采集数据。
4控制命令测试
数据采集板的地址是0xA0。单片机仅仅是一个命令转达的单元。其负责将接收到的控制信息转发给FPGA。
主机给单片机发送的内容定义
表4-12:主机发送内容定义
4.1工作模式设置命令测试
该命令主要完成对视频采集模式的参数设置，包括对FPGA读写操作设定，设置LVDS 行场有效的时间参数，帧头检测参数设置，设置LVDS的单双通道，分辨率以及制式，VIDEO 行场有效时间参数设置。该命令的数据内容共有13字节
4.1.1参数定义
参照数据采集板的设计概要。将工作参数写入到FPGA内部，该命令包含13个字节，下面的内容为各个字节中的所代表的命令的含义。
1）工作模式寄存器定义
命令字符为30-B0的所有命令，每写一个命令字节成功，返回一个成功标志。如果是读操作，那么单片机返回FPGA内部状态内容。
SWITCH：选择当前处理的是CVBS信号还是LVDS信号，1为CVBS，0为LVDS
S/D：针对LVDS信号而言，S为single，当该位为1时，选择单通道，否则为双通道
8/10:颜色分辨率选择，8为8bit，10为10bit。该位为1时，选择8bit，否则为10bit。format：选择电视制式，0为VESA，1为JEADA.
我们需要设置数据采集板工作在LVDS信号采集，双通道，分辨率为8bit，VESA制式下，因此，设定该寄存器内容为0x10
如果我们要设置数据采集板工作在VIDEO信号采集下，那么应该设置该寄存器值为40
此次调试使用到的信号源的分辨率为1366*768，因此设置行有效时间参数为1366的十六进制表示，0x556，其中高三位送给字节1，低八位送给字节2，因此，需要发送两个字节，0x05，0x56
对于VIDEO而言，行有效设置为720，其十六进制表示为0x2D0，即发送两个字节，0x02，0xD0
3）场有效时间参数定义为两字节，一共11bit
字节2，即发送两个字节0x03，0x00.
对于VIDEO而言，场有效设置为576，其十六进制表示为240，则发送两个字节0x02,0x40.
行同步时间以及场同步时间暂且不用，其定义如下：
设置这两个寄存器为0，这里需要发送四个0x00
帧头检测参数有5位组成，我们独用一个寄存器，用第五位表示，高三位保留
8）设置行消隐的后肩（9bit）
对于LVDS信号采集而言，这些数据组成了工作模式设置命令即：10,05,56,03,00,00,00,00,00,0A,00,00,01，共13字节。
对于CVBS信号采集而言，这些数据组成了工作模式设置命令即：40，02，D0,02,40,00,00,00,00,0A,00,00,01,共13字节
4.1.2命令设置
4.1.3上位机与单片机通信
单片机返回到主机的值有三类，
发送完命令后，当主机接受到0x00时，表明此次通讯成功，成功的标志在于，单片机正确的解析到了完整的命令内容，并且命令的内容符合约定，且命令的累加和同单片机计算的累加和校验值一致，整个通信建立成功。
发送完命令后，当主机接收到0xBF时，表明此次通讯不成功，但是引导字符，以及设备地址，以及命令字符都符合要求，不满足的地方在于校验出了问题，需要重新检查命令内容，并计算校验值。
发送完命令后，当主机接受到0x7F，表明此次通讯彻底失败,即命令不是定义的类型。
例如，串口助手发送正确的指令：AAA000200D1005560300000000000A00000179,共
19个字节，发送完毕后，串口精灵收到0x00，表明此次通讯正确
但是，如果将累加和内容或者命令内容部分改变，即最后一个字节不再是0x4B时，串口精灵就会收到0xBF。
若将指令的非数据以及校验部分内容部分更改（例如，引导字符，设备地址，命令字符等），则返回0X7F，说明此命令不符合系统要求。
需要注意的是，单片机仅仅在命令正确的情况下才会向FPGA发送指令，否则一直处于等待正确命令状态。
4.1.4单片机与FPGA的SPI通信
对于FPGA与单片机之间的SPI的通信正确与否，我们只能通过看现象来得知命令是否传输正确，例如，上述指令的数据内容为1005560300000000000A000001，这串命令将通过SPI的方式发送到FPGA，在FPGA的内部存在13字节的命令寄存器，我们可以通过检测该寄存器的值是否为写入的命令，为此，我们在FPGA采用比较的方式来验证传输的正确性。
若FPGA接受到的数据与要求相符，则点亮LED，否则LED不亮。通过实验发现，串口助手将正确指令发出后，FPGA将LED点亮，验证了SPI通信的正确性。，若发送的指令有误，FPGA将不会接收到指令，因为在指令错误的情况下，单片机跟FPGA的SPI通信是建立不起来的。
4.2 读取单片机状态命令
4.2.1参数定义
为1；
WAIT:等待接收命令字节状态。只要单片机不响应中断，那么该状态位就会置位
4.2.2命令设置
4.2.3 上位机与单片机通信
单片机将当前状态返回给主机
4.3 读取FPGA内部状态命令
4.3.1参数定义
则为0。
FH：当状态机处于帧头查找状态时（异常时，将一直维持在此状态），该位置位，否则为0.
VALID：DE信号有无的标志，若DE信号一直无效，则VALID持续为0，否则VALID为1.
FULL:内部FIFO写满，该位置位，否则清零。
EMPTY:内部FIFO读空，该位置位，否则清零。在数据采集过程中，正常的状态应该是FULL,EMPYT都不为1。
4.3.2 命令设置
4.3.3 上位机与单片机通信
上位机发送指令后，由单片机返回状态，具体的状态值同上描述。当返回值满足要求时，单片机将指令发送到FPGA，并读取FPGA状态。
4.3.4 单片机与FPGA通信
FPGA将实时的内部状态寄存器的内容发送到单片机。
5公共通讯控制命令
系统内所有使用串口通讯的设备（RS232），使用如下4条公共的通讯命令，分别是设置（更改）通讯波特率命令、查询系统状态命令和获取从机固件版本信息和固件的SN码。所有的从机遵循同样的控制方式，执行同样的控制操作和使用同样的命令执行时间。
5.1设置通讯波特率
表4-4:从机回复内容定义
根据实际的板的信息填写“XX”部分的内容，本命令将在1ms内直接返回结果。
“0xYY”为实际的波特率的代码，本系统支持如下的波特率，实际波特率与代码的对应关系如下：
这两种。对于其他的波特率更改，将忽略。
所有从机复位后，将使用默认的波特率，当主机设置未定义的波特率时，所有从机将维持当前波特率不变。
“0xZZ”为从机返回的应答，一般讲，应答将有如下几种定义（下同）：
0x00H：本次通讯操作成功。
0x7FH：未定义的操作命令。
0xBFH：本次通讯失败，校验错。
0xFFH：代表系统处于忙状态。
除“0x00H”外，从机实际上均未响应本次操作。
5.2查询从机状态
就主机端观察，从机具备两个状态，分别定义为“忙”（BUSY=1）和“空闲”（BUSY=0），主机发送命令到从机时，一般必须要要求从机处于空闲状态，才可以正确接受并执行主机发送的命令，处于忙状态，将拒绝执行主机的命令，但有几种特殊的命令除外，是不需要约定从机处于空闲状态的，包括设置波特率命令和下面特别指出的命令。
表4-6:主机发送内容定义：
主机查询从机的状态的命令是“0x01H”。
主机查询从机的状态，不需要数据，所以数据长度是“0”。
本命令将在1ms内直接返回结果。
“0xZZ”，返回的结果的含义如下：
0x00H：本次通讯操作成功。
0x7FH：未定义的操作命令。
0xBFH：本次通讯失败，校验错。
0xFFH：代表系统处于忙状态。
当主机设置的上一次的操作还未执行完毕或从机正处于比较关键的操作时，从机为忙状态。
主机检测从机的忙状态的操作不是必须的，主机也可以不单独检测从机的忙状态，而直接发送控制命令，从从机的应答可分析出从机在主机发送控制命令时是否处于忙状态。详细介绍见下文。
5.3获取从机固件版本信息
表4-8:主机发送内容定义：
获取版本信息的操作总能立即返回指定固件的说明字符，而不会有“BUSY”状态。版本信息固定为16字节，采用ASCII字符标志，典型的版本信息的表示方法如下：“20061205VER:1.01”。依次为年（4个ASCII字符），月（2个ASCII字符），日（2个ASCII字符），“VER：”为版本引导字符，“1.01”为版本说明（4个ASCII字符）。
5.4获取固件SN码
每一个固件都具有与其他设备不同的且唯一的SN码，作为硬件设备的唯一标识。
表4-10:主机发送内容定义：
获取版本信息的操作总能立即返回指定固件的说明字符，而不会有“BUSY”状态。SN码固定为16字节，采用ASCII字符标志。
SN码可作为设备有效性标识和参数校准的标识。目前保留。
6 测试结论
6.1 工作模式命令测试结论
6.1.1 正确的命令测试
发送：AA,A0,00,20,0D,10,05,56,03,00,00,00,00,00,0A,00,00,01,79
AA,A0,00,20,0D,40,02,D0,02,40,00,00,00,00,0A,00,00,01,5F
接收：55 A0 00 20 01 00 00
现象：接收到55 A0 00 20 01 00 00之后，FPGA将LED点亮。
结论：发送命令符合要求，且校验正确，单片机将接收到命令的数据内容作累加计算后跟命令中的校验值做比较，判断出两者一致后，将该命令发送给FPGA，FPGA将该命令数据跟标准呢指令作比较，两者若一致，则点亮LED，此次测试LED被点亮，说明通信成功。
6.1.2 校验失败命令测试
发送：AA,A0,00,20,0D,10,05,56,03,00,00,00,00,00,0A,00,00,00,4B
AA,A0,00,20,0D,40,02,D0,02,40,00,00,00,00,0A,00,00,01,1F
接收：55 A0 00 20 01 BF BF
现象，无
结论，由于发送命令中的数据内容为2005560300000000000A000000，其校验和为0x79,但是命令中的校验和为4B，两者不一致，导致通信失败，返回数据内容bf，标志此次通信
校验失败。通信失败，FPGA不会接收到单片机发来的指令，当然也不会点亮LED了
6.1.3 未定义命令测试
发送：A0,A0,00,20,0D,10,05,56,03,00,00,00,00,00,0A,00,00,01,79
AA,A0,A0,20,0D,40,02,D0,02,40,00,00,00,00,0A,00,00,01,5F
接收：55 A0 00 20 01 7F 7F
现象：无
结论：该命令的引导字符0xA0未定义，发送完毕后，单片机给上位机返回55 A0 00 20 01 7F 7F，代表该命令未定义，同样，FPGA也不会将LED点亮，通信失败。
6.2 读取单片机状态命令测试结论
6.2.1 正确的命令测试
发送：AA,A0,00,10,00
接收：55 A0 00 10 01 80 80
结论：此时FPGA已配置结束，并且在发送命令的时刻，单片机处于等待接收命令状态，因此单片机状态寄存器值为10000000b，收到数据80，校验值也是80,通信成功。
发送
6.2.2 未定义命令测试
发送：AA,B0,00,10,00
接收：55 A0 00 10 01 7F 7F
结论：发送错误的地址，单片机返回通信错误标志7F，通信失败
6.3 读取FPGA内部状态命令测试结论
6.3.1 正确的命令测试
发送：AA,A0,00,30,00
接收：55 A0 00 30 01 00 00
结论：默认FPGA状态为00，在今后的工作中丰富FPGA内部状态定义，并做读取工作，暂时为验证通信同能而设定其为00。通讯成功。
6.3.2 未定义命令测试
发送B0,B0,00,30,00
接收: 55 A0 00 30 01 7F 7F
结论：未定义命令，报错
6.4 设置通讯波特率
目前默认使用波特率为9600，无需更改。
6.5 查询从机状态
6.5.1 正确的命令测试
发送：AA,A0,00,01,00
接收：55 A0 00 01 01 00 00
结论，能接收到正确的返回数据，通讯成功。此时单片机并不忙。
6.5.2 错误的命令测试
发送：BB,B5,00,01,00
接收：55 A0 00 01 01 7F 7F
结论：通信失败。
6.6 获取从机固件版本信息
6.6.1 正确的命令测试
发送:AA,A0,00,02,00
接收：55 A0 00 02 10 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 50
结论：获得正确的版本信息（自定义），且校验和一致。通讯成功
6.6.2 未定义命令测试
发送；AB,CD:00,02,00
接收：55 A0 00 02 01 7F 7F
结论：通讯失败
6.7 获取固件SN码
6.7.1 正确的命令测试
发送：AA,A0,00,03,00
接收：55 A0 00 03 10 AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA A0 结论：获得正确的SN码（自定义），且接收到的校验和和实际校验和相同。通讯成功
6.7.2 未定义命令测试
发送：AA,A3,00,03,00
接收：55 A0 00 02 01 7F 7F
结论：通讯失败。
对数据采集测试来说
对数据采集测试来说，精度是反映一个数据采集设备读入的信号测量值有多大程度的可能性。不精确的测量可能会使开发项目与方案设计及产品质或自动化测试应用等费工费时全功尽弃，因此确保数据采集系统的精确是设计方案的主要问题。 测量误差分析与试验数据处理是实验中的重要部分，误差分析也是实验的基础。测试数据应注意误差分析。测量误差分为系统误差、随机误差与粗大误差三类。系统误差，在相同条件下多次测量同一量时，误差的大小和方向均保持不变，或在条件变化时按照某种确定规律变化的误差称为系统误差。引起系统误差的因素有很多，常见的有测量仪器不准确、测量方法不完善。测量条件变化以及处理人员不正确的操作等。系统误差是可以根据产生的原因，采取一定措施减小或消除的。随机误差，在相同条件下多次测量同一量时，误差的大小和方向均发生变化但无确定的变化规律，称为随机误差。少数几次测量的午餐没有规律，但是，从统计观点来看，大量测量的随机误差的分布接近正态分布，只有少数服从均匀分布及其他分布。因此，可以采取数理统计的方法来分析随机误差，可以用有限个测量数据来估计总体的数字特征。随机误差主要是由那些对测量值影响较微小，又互不相关的多种因素共同造成的。可以用增加测量次数、取平均值的办法减少随机误差对测量结果的影响。粗大误差通常是由测量人员的不正确操作或疏忽等原因引起的。粗大误差明显地超过正常条件的系统误差和随机误差。凡被确认含有粗大误差的测量数据称为坏值，应该剔除不用。剔除可疑数据的步骤有这些：1、计算算术平均值，均方差的估计值及残差2、判断有无可疑数据。3、剔除Xk，不改变原测量值的顺序，令n=n-1 重复步骤123直到无可疑数据为止。 有些物理量等不便于直接测量，通常采用间接测量方法，如通过测量电压、电阻计算出待测的电流或功率。那么，如何根据直接测量量的误差求间接测量量的误差呢？误差传递公式能较好地解决这类问题。 实验数据的处理，凡测量得到的实验数据，都要先经过整理再进行处理。整理实验数据的方法通常有误差位对齐法及有效数字表示法。实验曲线的绘制，将测量的离散实验数据，绘制成一条光滑的曲线并使其误差最小。通常采取平滑法和分组平均法。无论采用哪种方法，绘制曲线前都要将整理好的实验数据按照坐标关系列表，适当选择横坐标与纵坐标的比例关系与分度，使曲线的变化规律比较明显。 在实验中，数据的准备度是十分重要的，数据的收集与整理都要考虑误差的影响。通过以上方法能够较好的减少误差，使得结果更近准确。
激光雷达高速数据采集系统解决方案
激光雷达高速数据采集系统解决方案 0、引言 1、 当雷达探测到目标后, 可从回波中提取有关信息，如实现对目标的距离和空间角度定位,并由其距离和角度随时间变化的规律中得到目标位置的变化率，由此对目标实现跟踪; 雷达的测量如果能在一维或多维上有足够的分辨力, 则可得到目标尺寸和形状的信息; 采用不同的极化方法，可测量目标形状的对称性。雷达还可测定目标的表面粗糙度及介电特性等。接下来坤驰科技将为您具体介绍一下激光雷达在数据采集方面的研究。 1、雷达原理 目标标记： 目标在空间、陆地或海面上的位置, 可以用多种坐标系来表示。在雷达应用中, 测定目标坐标常采用极(球)坐标系统, 如图1.1所示。图中, 空间任一目标P所在位置可用下列三个坐标确定: 1、目标的斜距R； 2、方位角α；仰角β。 如需要知道目标的高度和水平距离, 那么利用圆柱坐标系统就比较方便。在这种系统中, 目标的位置由以下三个坐标来确定: 水平距离D，方位角α，高度H。 图1.1 用极(球)坐标系统表示目标位置
系统原理： 由雷达发射机产生的电磁能, 经收发开关后传输给天线, 再由天线将此电磁能定向辐射于大气中。电磁能在大气中以光速传播, 如果目标恰好位于定向天线的波束内, 则它将要截取一部分电磁能。目标将被截取的电磁能向各方向散射, 其中部分散射的能量朝向雷达接收方向。雷达天线搜集到这部分散射的电磁波后, 就经传输线和收发开关馈给接收机。接收机将这微弱信号放大并经信号处理后即可获取所需信息, 并将结果送至终端显示。 图1.2 雷达系统原理图 测量方法 1）.目标斜距的测量 雷达工作时, 发射机经天线向空间发射一串重复周期一定的高频脉冲。如果在电磁波传播的途径上有目标存在, 那么雷达就可以接收到由目标反射回来的回波。由于回波信号往返于雷达与目标之间, 它将滞后于发射脉冲一个时间tr, 如图1.3所示。 我们知道电磁波的能量是以光速传播的, 设目标的距离为 R, 则传播的距离等于光速乘上时间间隔, 即2R=ct r 或 2 r ct R
数据采集统计方法
数据采集统计分析方法 目的：为检验员检验数据收集提供方法 适用范围：本公司内部对产品进行检验从而得到检验数据，为管理评审提供依据。 可用以下方法做为参考 QC旧七种工具 排列图，因果图，散布图，直方图，控制图，检查表与分层法 QC新七种工具(略) 关联图，KJ法，系统图法，矩阵图法，矩阵数据解析法，过程决策程序图法（PDPC)和箭头图法。 数据统计分析方法-排列图 数据统计分析方法-排列图 排列图是由两个纵坐标，一个横坐标，若干个按高低顺序依次排列的长方形和一条累计百分比折线所组成 的，为寻找主要问题或主要原因所使用的图。 例1： 排列图的优点 排列图有以下优点： 直观，明了－－全世界品质管理界通用 用数据说明问题－－说服力强 用途广泛：品质管理/ 人员管理/ 治安管理 排列图的作图步骤 收集数据(某时间)
作缺陷项目统计表 绘制排列图 画横坐标(标出项目的等分刻度) 画左纵坐标(表示频数) 画直方图形(按每项的频数画) 画右纵坐标(表示累计百分比) 定点表数，写字 数据统计分析方法-因果图 何谓因果图： 对于结果（特性）与原因（要因）间或所期望之效果（特性）与对策的关系，以箭头连接，详细分析原因 或对策的一种图形称为因果图。 因果图为日本品管权威学者石川馨博士于1952年所发明，故又称为石川图，又因其形状似鱼骨，故也可称 其为鱼骨图，或特性要因图 作因果图的原则 采取由原因到结果的格式 通常从‘人，机，料，法，环’这五方面找原因 ‘4M1E’, Man, Machine, Material, Method, Environment 通常分三个层次：主干线、支干线、分支线 尽可能把所有的原因全部找出来列上 对少数的主要原因标上特殊的标志 写上绘制的日期、作者、有关说明等
高速数据采集系统设计
高速数据采集系统 设计
基于FPGA和SoC单片机的 高速数据采集系统设计 一．选题背景及意义 随着信息技术的飞速发展，各种数据的实时采集和处理在现代工业控制和科学研究中已成为必不可少的部分。高速数据采集系统在自动测试、生产控制、通信、信号处理等领域占有极其重要的地位。随着SoC单片机的快速发展，现在已经能够将采集多路模拟信号的A/D转换子系统和CPU核集成在一片芯片上，使整个数据采集系统几乎能够单芯片实现，从而使数据采集系统体积小，性价比高。FPGA为实现高速数据采集提供了一种理想的实现途径。利用FPGA高速性能和本身集成的几万个逻辑门和嵌入式存储器块，把数据采集系统中的数据缓存和控制电路全部集成在一片FPGA芯片中，大大减小了系统体积，提高了灵活性。FPGA 还具有系统编程功能以及功能强大的EDA软件支持，使得系统具有升级容易、开发周期短等优点。 二．设计要求 设计一高速数据采集系统，系统框图如图1-1所示。输入模拟信号为频率200KHz、Vpp=0.5V的正弦信号。采样频率设定为25MHz。经过按键启动一次数据采集，每次连续采集128点数据，单片机读取128点数据后在LCD模块上回放显示信号波形。
图1-1 高速数据采集原理框图 三．整体方案设计 高速数据采集系统采用如图3-1的设计方案。高速数据采集系统由单片机最小系统、FPGA最小系统和模拟量输入通道三部分组成。输入正弦信号经过调理电路后送高速A/D转换器，高速A/D 转换器以25MHz的频率采样模拟信号，输出的数字量依次存入FPGA内部的FIFO存储器中，并将128字节数据在LCD模块回放显示。 图3-1 高速数据采集系统设计方案 四．硬件电路设计 1.模拟量输入通道的设计 模拟量输入通道由高速A/D转换器和信号调理电路组成。信号调理电路将模拟信号放大、滤波、直流电平位移，以满足A/D转换器对模拟输入信号的要求。
高速数据采集卡的信号处理功能
高速数据采集卡的信号处理功能 高速数据采集卡的信号处理 高速数据采集卡可以实现精确的，高分辨率的数据采集，并传输到主机上。在高速数据采集卡和主机上的应用信号处理函数，可以对获取信号进行增强处理，或者通过简单测量抽取最有用的信息。 现代高速数据采集卡支持软件，像坤驰科技公司代理的Spectrum的Sbench6 和很多第三方程序，吸收了很多信号处理的功能。这其中包括波形运算，积分，boxcar平均，快速傅里叶变换FFT，前置滤波功能，和直方图。这个应用笔记将研究所有这些功能并且提供这些工具均有应用的典型的范例。 模拟计算（波形运算） 模拟计算包括对获取波形的加法，减法，乘法和除法。在数据上应用这些函数是为了提高信号的质量，或者导出备选函数。举一个例子就是用减法将差分组件和一个差动波形结合产生的共模噪声和收集的减少的值。另一个例子是用电流和电压波形的乘积来计算瞬时功率。 在样品波形上通过样品基础应用每一个算术函数。这是假设连结起来的波形都有相同的记录长度。图表1显示了使用软件为模拟计算所做的相关配置。 在需要的信号源通道上右击会弹出选择框。选择“计算”会打开计算的选择栏，信号计算，信号转换，和信号平均。信号计算的一种选择可提供路径到傅里叶变换，直方图，滤波和其它的一些功能。如果选择模拟计算，计算对话框就会弹出以允许对所需要的运算算法进行设置。在这个例子中，两个输入信号被相加。其他的一些选项如减法，加法和除法。类似的选择路径能够引出其他的一些可讨论的信号处理函数。
第一个应用波形算法解决实际问题的例子就是从另一个信号里面减掉另一个信号成分来估计差分信号。如图标2所示。 差分信号通常被用来提高信号的完整性。表2中例子里一个1MHZ的时钟信号中“P”和“N”成分（在右手边面板里显示的）是用减法来运算结合起来的。所产生的差分信号在左边网格里显示。左侧中心的信息面板用参数来测量峰峰值和每种波形的平均值。要注意差分信号有两倍的峰峰值幅度和一个接近零的平均值。也要注意到差分信号成分里的共模噪声已经被消除了。
数据采集--心电检测
*数据采集 1: UBWF800高性能数据采集板 主要特点：UBWF800是具有USB接口、WIFI接口以及SD卡接口的高性能数据采集板。板卡具有8路模拟量输入通道，2路模拟量输出通道，16路数字IO，两路PWM信号输出通道，一路PWM信号输入通道，一路脉冲信号输入通道。可用于电力线监控和保护系统、仪表和控制系统、地球物理信息采集系统、大学实验室及其他工业测控系统中。 板卡性能指标： 模拟量输入 有8路独立的模拟量输入通道，可以同时进行AD转换。 AD采样频率最高200Khz。 AD转换精度16位。 AD每个模拟输入通道具有二阶抗混叠模拟滤波器。 输入量程-5V ~ +5V或-10V ~ +10V。 采样通道数：软件可选择：1~8个。 模拟量输入方式：单端模拟输入。 触发模式：内触发（软件触发）和外触发（外部脉冲信号触发，TTL电平）。 板卡为每个模拟量输入通道都配置有缓存区，可实现连续实时数据采集。 板卡同步输出ADC采样时钟，可用于多卡级联。 模拟量输出 两路模拟量输出通道。 DA转换精度12位。 DAC输出建立时间：最大10us。 DAC转换时间：最快12us/点。 0~+5V，0~+10V，-5V~+5V，-10V~+10V四个量程 输出阻抗：50Ω。 输出误差(满量程)：±1LSB。 数字IO 8路数字量输。 最大拉电流和灌电流：20mA。 8路数字量输入。 TTL电平标准。 定时器 两路PWM信号输出通道。 PWM信号频率和占空比可调。 通道一启动或停止由软件控制。 通道二启动或停止由外输入门控信号控制。 PWM信号电平标准：TTL电平。 输出信号频率范围0.02hz ~ 42Mhz。 一路PWM信号输入通道。 PWM信号输入通道：检测输入信号的频率和占空比。 可检测输入信号最高600khz。 一路脉冲信号输入通道。 对输入的脉冲信号进行计数（计数时钟可以是板卡内部时钟源，也可以是外输入时钟）。 检测输入的脉冲信号的脉冲宽度。
数据采集方法有哪些
数据采集方法有哪些 数据采集数据采集（DAQ），是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析，处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。 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。数据采集技术广泛应用在各个领域。比如摄像头，麦克风，都是数据采集工具。被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量，如温度、水位、风速、压力等，可以是模拟量，也可以是数字量。采集一般是采样方式，即隔一定时间（称采样周期）对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值，也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据测量是数据采集的基础。数据量测方法有接触式和非接触式，检测元件多种多样。不论哪种方法和元件，均以不影响被测对象状态和测量环境为前提，以保证数据的正确性。数据采集含义很广，包括对面状连续物理量的采集。在计算机辅助制图、测图、设计中，对图形或图像数字化过程也可称为数据采集，此时被采集的是几何量（或包括物理量，如灰度）数据。 在互联网行业快速发展的今天，数据采集已经被广泛应用于互联网及分布式领域，数据采集领域已经发生了重要的变化。首先，分布式控制应用场合中的智能数据采集系统在国内外已经取得了长足的发展。其次，总线兼容型数据采集插件的数量不断增大，与个人计算机兼容的数据采集系统的数量也在增加。国内外各种数据采集机先后问世，将数据采集带入了一个全新的时代。 现在谈论大数据已经没有新意了，形形色色的产品、平台和公司都贴满大数据标签，但大数据却并没有掀起预期飓风，甚至还被冠以“伪命题”污名。 本末倒置，数据采集才是大数据产业的基石。都在说大数据应用、大数据价值挖掘，却不想，没有数据何来应用、价值一说。就好比不开采石油，一味想得到汽油。当然，石油开采并不容易，各行各业包括政府部门的信息化建设都是封闭式进行，海量数据被封在不同
D上行干扰检测数据采集指导书EACV
TDD-LTE上行干扰检测数据源获取指导书 本指导书主要是针对TDD射频通道上行干扰分析所需要的数据源的获取进行一个基础指导。 TDD的总体介绍： 目前我们PEAC平台针对TDD射频干扰排查需要的数据源一共有四类： 1、现网工程参数表。 2、现网配置文件（.XML结尾和格式） 3、现网原始话统数据（NORMAL.mrf.gz结尾的格式） 4、带有反向频谱的CHR（主要是前三个数据源的基础上筛选出问题小区后，进 行对应问题小区的反向频谱的采集） 1工参表 Action01 针对工参表，一般我们现场的人员基本都是人手一份。下面附件是模板，供参考。 备注：主要关注必选参数就行。 2 配置文件XML和原始话统 这两种数据源的提取主要分为两种：NIC提取与网管提取两种方式。 Action02 方法1：NIC自定义采集项（NIC的采集方式，可以同时将XML和原始话统的数据采集上来） 图表1 NIC采集话统和配置方法示意图（1） ?任务命名 图表2 NIC采集话统和配置方法示意图（2） ?数据时间范围 图表3 NIC采集话统和配置方法示意图（3） ?选择网元对象
图表4 NIC采集话统和配置方法示意图（4） ?选择数据采集项 采集话统和配置时，需选择“获取U2000话统数据”和“基站配置”。 图表5 NIC采集话统和配置方法示意图（5） ?最后Next——>Next——>Finish。 待任务完成之后保存数据并提取即可。 图表6 NIC采集话统和配置方法示意图（6） 最终点击下载即可获得包含了话统以及XML配置文件 Action02 方法2：配置数据采集（网管提取） ?在U2000移动网元管理系统，选中维护/备份管理/网元备份。 图表 1 从服务器提取XML配置文件示意图（1） ?在网元备份标签页左侧的区域（1）勾选网元，点击区域（2）“备份”按钮，配置文件开始备份，在（3）区域显示备份进度，备份完成的文件信息在区域（4）显示，备份完成后，点击区域（5）的“下载到OSS客户端”按钮，选择路径完成下载。 图表 2 从服务器提取XML配置文件示意图（2） Action02 方法2：话统数据采集（网管服务器提取） 使用FTP软件登陆到U2000服务器如下目录 /export/home/sysm/ftproot/nbi/，查看网元文件夹中是否有有效话统数据，若数据存在，则选择所需网元对应的文件夹，拷贝到本地即可。 如路径/export/home/sysm/ftproot/nbi/NE270/gz，其中NE270表示某网元的FDN。 文件包括如下两种， （1）gz 上面的文件包含15分钟粒度的话统信息。 （2）gz 上面的文件包含60分钟粒度的话统信息。
一种高速数据采集系统的研究
第31卷第5期 唐山师范学院学报 2009年9月 Vol. 31 No. 5 Journal of Tangshan Teachers College Sep. 2009 ────────── 收稿日期：2008-12-12 作者简介：李洋（1982-），男，河北衡水人，唐山师范学院基础教育部教师。 -66- 一种高速数据采集系统的研究 李 洋，郭小松 （唐山师范学院 基础教育部，河北 唐山 063000） 摘 要：由于高速数据采集对信号完整性、信号干扰、高速布线及数据处理和高速实时存储要求极高，而其应用环境又往往非常复杂，所以在目前的实际应用中，很难实现一种既能进行长时间高速数据采集、又能进行大容量存储的数据采集系统。在此背景下，提出了一种高速数据采集及存储的解决方案，采用高速FPGA 加嵌入式微处理器作为中央处理器来进行高速数据传输和磁盘阵列数据存储，实现高速数据采集及大容量实时存储。 关键词：数据采集；模数转换；海量存储；RAID0 中图分类号： T N919.5 文献标识码：A 文章编号：1009-9115(2009)05-0066-03 Study of High-Speed Data Acquisition and Storage System LI Yang, GUO Xiao-song (Department of Foundation Education, Tangshan Teachers College, Tangshan Hebei 063000, China) Abstract: Because of the extreme requirements of signal integrity, noise jamming, high-speed layout, high-speed real-time storage and the complex application environments, it is very difficult to realize a high-speed data acquisition system which is suitable for long-time data acquisition and mass storage. Against this background, a solution of high-speed data acquisition and storage system is introduced in this thesis, which is using of high-speed FPGA and embedded microprocessors as the central processing device for high-speed data transfer and data storage of redundant array of inexpensive disks , realized on-time data acquisition and mass storage. Key words: data acquisition; A/D convert; mass storage; RAID 现代工业生产和科学研究对数据采集的要求日益提高，在雷达、声纳、软件无线电、瞬态信号测量等一些高速、高精度的测量中，需要进行高速数据采集。目前，数据采集系统在高速A/D 、D/A 器件发展的带动下，采集带宽在稳步提高，具有100MSPS 采集能力以上的高速数据采集系统产品己较成熟。然而国外厂商的高速采集系统往往都价格不菲，而且由于高速数据采集对信号完整性、信号干扰、高速布线及数据处理和高速实时存储要求极高，国内完全掌握这个技术的厂商并不多，所以在实际应用中，很难找到一种满足需要的高速采集系统。这种情况长期限制了高速数据采集技术在我国工业生产和科学研究中的应用。 在这样的背景下，本文提出一种高速数据采集与实时存储系统的解决方案，解决以往在高速技术、数据存储与传输技术等方面的几个技术难点，采用FPGA 作为核心器件，集成中央逻辑控制及硬盘接口，直接将高速数据存入有多块硬 盘组成的实时RAID 存储系统中，实现了高速采集和实时存储，并可脱机运行。这种方案成本低廉，能提高采集速度，增加系统可靠性，并大大提高可持续采集时间，具有较大的灵活性。 1 总体系统方案硬件设计 高速数据采集系统的主要目的是把采集到的模拟信号转化为数字信号，所以模拟信号进入数据采集系统的第一步就是通过AD 采集电路进行模数转换；采集到的数据为了以后研究调用，就需要存储到存储器中，所以系统的最后一步是使用高速海量存储器对数据进行存储；系统的启动、停止和数据传输的方式还需要使用中央逻辑控制电路，所以在AD 采集电路与高速海量存储器之间增加中央逻辑控制电路来作为AD 采集电路与高速海量存储器之间的桥梁；系统通过人机接口与PC 机连接，可以对数据采集系统进行调试，还方便调用存储数据进行研究测试，并实现
水深测量数据采集与处理系统技术规定
水深测量数据采集与处理技术要求 Technical requirement for the bathymetric data collection and processing JT/T 701 —2007 1范围本标准规定了水深测量的系统配置、测前准备、数据采集、数据处理、资料的检查 验收和资料汇交等技术要求。 本标准适用于采用水深数据自动化采集系统进行的沿海港口航道水深测量。本标准不包括多波束测深设备的测量技术要求。 2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期 的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然 而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的 引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 12319 中国海图图式 GB 12327 海道测量规范《沿海港口、航道测绘产品质量检查验收办法及质量评定标 准》（交通部海事局） 3总则 3.1平面坐标采用国家统一规定的坐标系，其与地心坐标系的关系采用国家统一使用的转 换参数或满足 GB 12327精度要求的区域性转换参数。 3.2高程采用国家统一规定的国家高程基准，远离大陆的岛、礁，其高程基准可采用当地 平均海面。 3.3深度基准面采用理论最低潮面，深度基准面从当地平均海面起算；一般情况下，它应与 国家高程基准进行联测。深度基准面一经确定并正式采用，一般不得变动。 3.4测图采用高斯 -克吕格投影，大于 1:5,000 比例尺测图采用 1.5 °带投影，大于（含） 1:10,000 比例尺测图采用 3°带投影，小于 1:10,000 比例尺测图采用 6°带投 影，小于（含） 1:50,000 比例尺测图可采用墨卡托投影，并以测区的中央纬度作为基准纬线。 3.5直接用于沿海港口航道水深测量的最低平面控制基础应采用 GPSE 级点，或等同于该等 级点的控制点。 3.6工作水准点与主要水准点之间的高差, 按四等水准测量要求，工作前后各测定一次。验 潮站的 水尺至工作水准点之间的高差可用等外水准测定。 3.7水深测量定位中误差：大于 1:5,000 比例尺测图时，应不大于图上 1.5mm；小于 （含） 1:5,000 大于（含） 1:100,000 比例尺测图时，应不大于图上 1.0mm；小于 1:100,000 比例尺测图时，应不大于实地 100m。 3.8图式符号按 GB 12319 执行。 3.9水深测量的标准图幅尺寸为：
超高速数据采集技术发展现状
2003年第17卷第4期测试技术学报V o l.17 N o.4 2003 (总第46期)JOURNAL OF TEST AND M EASURE M ENT TECHNOLOG Y(Sum N o.46) 文章编号:167127449(2003)0420287206 超高速数据采集技术发展现状 Ξ马海潮 (辽宁省葫芦岛市92941部队,辽宁葫芦岛市125001) 摘 要: 介绍超高速数据采集技术发展现状和动态.概述当前领先的几种超高速数据采集板卡;给出了目 前主要超高速ADC芯片,对超高速ADC芯片静动态性能指标进行了描述. 关键词: 超高速数据采集系统;闪式ADC;标准总线 中图分类号: T P274 文献标识码:A Extra H igh Speed Data Acquisition Technology D evelop m en ts M A H ai2chao (N o.92941PLA,L iaoning P rovince,H uludao125001,Ch ina) Abstract: T he cu rren t ex tra h igh speed data acqu isiti on techno logy developm en ts are summ arized. Several leading ex tra h igh sp eed data acqu isiti on boards in m arket are given.M ain p roducts of ex tra h igh speed flash ADC ch i p s are p resen ted.T he static and dynam ic characteristics of an ex tra h igh speed ADC ch i p are described. Key words:h igh2sp eed data acqu isiti on system;flash ADC;standard bu s 将模拟信号转换为数字信号、并进行存储和计算机处理显示的过程称为数据采集,而相应的系统则为数据采集系统(D ata A cqu isiti on System)[1～3].数据采集技术是信息科学的一个重要分支,它研究信息数据的采集、存储、处理及控制等工作,它与传感器技术、信号处理技术、计算机技术一起构成了现代检测技术的基础. 由于数据采集技术可以使许多抽象的模拟量数字化,进而给出其量值,或通过信号处理对该模拟量进行分析.与模拟系统相比,数字系统具有精度高、可靠性高等优点,因此,数据采集技术的应用越来越广泛.如温度、压力、位置、流量等模拟量,可以通过不同类型的传感器将其转换为电信号模拟量(如电压、电流或电脉冲等),再通过适当的信号调理将信号送给模拟数字转换器(ADC),使其转换为可以进一步处理的数字信号送给数字信号处理器或微处理机.反之,数字信号处理器或微处理机可通过数字模拟转换器(DA C)将其产生的数字信号转换为模拟信号,再通过信号调理进行输出. 随着科学技术的发展和数据采集技术的广泛应用,对数据采集系统的许多技术指标,如采样率、分辨率、存储深度、数字信号处理速度、抗干扰能力等方面提出了越来越高的要求,其中前两项为评价超高速数据采集系统的最重要技术指标. 提高数据采集系统的采样率可更深入、更细微、更精确地了解物理量变化特性.在许多应用场合,需要超高速数据采集系统来完成许多低速数据采集系统无法完成的工作.在雷达制导方面,需超高速、高精度地大量获取目标数据,并进行实时处理以完成对运动目标的检测和识别.在观测供电传输线上的浪涌电流时,由于浪涌的持续时间仅有几百纳秒,而电压的变化范围则可达几千伏,要精确地了解其变化 Ξ收稿日期:2003205219 作者简介:马海潮(1962-),男,博士,副总工程师,主要从事测控总体和调整数字信号处理系统硬件和软件设计等研究.
数据采集管理办法
如对您有帮助，请购买打赏，谢谢您！ 甲醇汽车试点技术数据采集管理办法 一、总则 根据《关于开展甲醇汽车试点工作的通知》（工信部节 [2012]42 号），为全面科学评价甲醇汽车试点运行情况，规范 试点工作技术数据采集工作，确保技术数据科学可信，特编 制本办法。 本办法规范了甲醇汽车试点工作技术数据采集的类别、 条目及具体要求，数据将作为甲醇汽车试点工作评价的重要 依据。甲醇汽车的定义、标准及技术规范、专项检验项目按 照《关于开展甲醇汽车试点工作的通知》（工信部节[2012]42 号）中附件《甲醇汽车技术要求》规定执行。 二、技术数据采集内容与要求 （一）甲醇汽车整车 1. 甲醇汽车整车技术数据采集分为装用点燃式甲醇发 动机的甲醇汽车整车和装用压燃式甲醇发动机的甲醇汽车整 车两类。根据甲醇汽车整车的特殊性，结合甲醇汽车整车使 用的特殊要求，采集如下内容和数据：工业和信息化部《车 辆生产企业及产品公告》文号（含批次）、车辆产品型号、 车辆号牌号码、制造厂商、发动机号、车辆识别代码、行驶 里程、排放等级、燃料类型、甲醇燃料箱容积、汽柴油箱容 积、起动性能、冷起动性能、限定条件下百公里油耗、加速 性能、最高车速、最大爬坡度、车外加速噪声等参数。通过 数据分析和对比，评价甲醇汽车整车在使用过程中的性能变 化及使用情况。 2. 采集甲醇汽车整车技术数据应依据制造企业提供的出 厂技术数据，按规定（见附表 1、2）的内容建立技术档案。 3. 试点用甲醇汽车每半年由试点地区工业和信息化主管 部门指定的、具有资质的机动车检验检测单位进行检验，检 验方法按机动车检验相关规定，检验数据由试点车辆运营单 位负责收集汇总。 4. 试点工作结束后，在试点运行车辆中抽取不少于 3 辆 乘用车、不少于 1 辆商用车，由试点地区工业和信息化主管 部门委托具有国家级检测资质的检测机构负责对甲醇汽车整 车起动性能、百公里油耗、加速性能、最高车速、最大爬坡 度、车外加速噪声、常规排放检测、甲醛进行测试并提出检 测报告。 （二）甲醇发动机 1. 甲醇发动机技术数据采集分为点燃式甲醇发动机和 压燃式甲醇发动机两类，根据发动机的固有特性和使用性，结 合发动机燃用甲醇燃料的特殊要求，采集如下数据和参数：发 动机制造厂商、所配车型、发动机号、发动机型式、缸径、冲 程、排量、压缩比、最大功率、最大转矩、最低燃油消耗率等 参数。通过数据分析和对比，评价甲醇发动机在使用过程中的 性能变化及使用情况。
数据采集与处理技术试卷讲解
一、绪论 （一）、1、“数据采集”是指什么? 将温度、压力、流量、位移等模拟量经测量转换电路输出电量后再采集转换成数字量后，再由PC 机进行存储、处理、显示或打印的过程。 2、数据采集系统的组成? 由数据输入通道，数据存储与管理，数据处理，数据输出及显示这五个部分组成。 3、数据采集系统性能的好坏的参数? 取决于它的精度和速度。 4、数据采集系统具有的功能是什么? （1）、数据采集，（2）、信号调理，（3）、二次数据计算，（4）、屏幕显示，（5）、数据存储，（6）、打印输出，（7）、人机联系。 5、数据处理系统的分类? 分为预处理和二次处理两种；即为实时（在线）处理和事后（脱机）处理。 6、集散式控制系统的典型的三级结构? 一种是一般的微型计算机数据采集系统，一种是直接数字控制型计算机数据采集系统，还有一种是集散型数据采集系统。 7、控制网络与数据网络的结合的优点? 实现信号的远程传送与异地远程自动控制。 （二）、问答题： 1、数据采集的任务是什么？ 数据采集系统的任务：就是传感器输出信号转换为数字信号，送入工业控制机机处理，得出所需的数据。同时显示、储存或打印，以便实现对某些物理量的监视，还将被生产过程中的PC机控制系统用来控制某些物理量。 2、微型计算机数据采集系统的特点是 （1）、系统结构简单；（2）、微型计算机对环境要求不高；（3）、微型计算机的价格低廉，降低了数据采集系统的成本；（4）、微型计算机数据采集系统可作为集散型数据采集系统的一个基本组成部分；（5）、微型计算机的各种I/O模板及软件齐全，易构成系统，便于使用和维修； 3、简述数据采集系统的基本结构形式，并比较其特点？ （1）、一般微型计算机数据采集与处理系统是由传感器、模拟多路开关、程控放大器、采样/保持器、A/D转换器、计算机及外设等部分组成。 （2）、直接数字控制型数据采集与处理系统（DDC）是既可对生产过程中的各个参数进行巡回检测，还可根据检测结果，按照一定的算法，计算出执行器应该的状态（继电器的通断、阀门的位置、电机的转速等），完成自动控制的任务。系统的I/O通道除了AI和DI外，还有模拟量输出（AO）通道和开关量输出（FDO）通道。 （3）、集散式控制系统也称为分布式控制系统，总体思想是分散控制，集中管理，即用几台计算机分别控制若干个回路，再用监督控制计算机进行集中管理。 （三）、分析题： 1、如图所示，分析集散型数据采集与处理系统的组成原理，系统有那些特点？
仪器设备检测数据自动采集项目设计方案
仪器设备检测数据自动采集项目 ( 汇报材料 ) 2017年 2月
1项目实施背景 近年来，随着“中国制造2025”以及“互联网＋”的提出，信息化、智能化、网络化将成为实验室信息化建设的主流方向。 目前，公司在互联网技术、产业以及跨界融合等方面取得了积极进展，已具备加快推进实验室与互联网融合发展的坚实基础，食品/环保/化学作为公司的核心检测业务，也必须走“互联网+检测”的信息化改革，通过信息技术来改造业务流程，实现公司食品/环保/化学中心实验室的全面信息化、智能化、网络化。 2项目目标 本项目计划通过将公司分布在全国的食品/环保/化学业务实验室的仪器设备进行网络通讯改造，实现全部仪器设备互联互通，构成仪器设备一张内部网络，在此基础上，实现仪器设备检测数据的自动化采集和分析，将检测结果自动填充到电子化的原始记录模板上，大大提高实验室的生产效率，节省人力资源投入。 通过仪器设备检测数据的自动化采集和分析，可以进一步提高检测数据的准确性，避免人为抄录引起数据的缺漏导致的错误；同时，可以实现数据来源的可追溯，数据来之于哪个实验室、哪个仪器设备、哪个时间点产生的，一目了然。 通过该项目的实施，可以进一步提升公司在实验室管理的信息化、自动化、智能化水平，打造出公司在“中国制造2025”以及“互联网＋”的应用标杆，为公司在对外宣传上树立品牌影响力。
3解决思路 3.1全国食品/环保/化学实验室现状 3.1.1全国食品/环保/化学实验室分布 目前，食品、环保、化学实验室共有22个，其中食品检测中心实验室数量占比达41%，且食品检测中心各实验室中郑州实验室业务量最大。化学分析中心，各实验室设备数量广州本部居首位。下面是实验室的详细分布情况： 3.1.2全国食品/环保/化学实验室设备分析 经过筛查，各中心可进行数据自动采集改造的设备如下图所示（其中，“其他”类包括大型仪器的检测器、采样设备、现场检测设备等）。
高速数据采集技术发展综述
高速数据采集技术发展综述 摘要：高速数据采集系统广泛应用于军事、航天、航空、铁路、机械等诸多行业。区别于中速及低速数据采集系统，高速数据采集系统内部包含高速电路，电路系统1/3以上数字逻辑电路的时钟频率>=50MHz；对于并行采样系统，采样频率达到50MHz，并行8bit以上；对于串行采样系统，采样频率达到200MHz，目前广泛使用的高速数据采集系统采样频率一般在200KS/s~100MS/s，分辨率16bit~24bit。本篇文章主要简单介绍高速数据采集技术的发展，高速数据采集系统的结构、功能、原理、实现形式以及一些主要的应用。 关键词：高数数据采集系统、系统结构、系统原理、系统功能、实现形式、应用举例。 引言：高速数据采集技术在通信、航天、雷达等多个领域中广泛应用。随着软件无线电、通信技术、图像采集等技术的发展，对数据采集系统的要求越来越高，不仅要求较高的采集精度和采样速率，还要求采集设备便携化、网络化与智能化，并且需要将采集信息稳定的传输到计算机，进行显示与数据处理。同时，以太网协议已经成为当今局域网采用的最通用的通信协议标准。在嵌入式领域中，将以太网协议与数据采集系统相结合，形成局域网，实现方便可靠的数据传输与控制，是当前的研究热点。 1. 高速数据采集的发展 数据采集系统起始于20世纪50年代，由于数据采集测试系统具有高速性和～定的灵活性，可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务，因而得到了初步的认可。到了70年代中后期，在数据采集系统发展过程中逐渐分为两类，一类是实验室数据采集系统，另一类是工业现场数据采集系统。就使用的总线而言，实验室数据采集系统多采用并行总线，工业现场数据采集系统多采用串行数据总线。随着微型机的发展，诞生了采集器、仪表等同计算机融为一体的数据采集系统。由于这种数据采集系统的性能优良，超过了传统的自动检测仪表和专用数据采集系统，因此获得了惊人的发展他3。随着计算机的普及应用，数据采集系统得到了极大的发展，基于标准总线并带有高速DSP的高速数据采集板卡产品也越来越多，技术先进、市场主流的厂商主要有Spectrum Signal Processing，SPEC，Signatec，Acquisition Logic，Blue Wave等公司 2001年Acquisition logic公司推出了基于PCI总线，采样率为500MS／s，1GS／s的8bit数据采集板卡AL500和AL51G，它的存储深度分别为64MB，256MB和1000MB三种。PCI 总线为主模式，数据宽度32bit，时钟频率33MHz，在突发模式下传输速率可达到133MB ／s。两种板卡还同时具有数字信号处理功能：通过板卡上的现场可编程门阵列FPGA来实
数据采集板最新通信协议与测试
数据采集板通讯命令测试
1测试平台 本测试平台依赖于新版数据采集卡，整个通信可以划分为两部分，PC机到单片机的串口通信，以及单片机到FPGA的SPI通信。 2软件环境 对于用户而言，所有测试命令基于串口精灵发送，通过串口精灵返回的数值来判断命令发送正确与否。 串口通讯约定 1，计算机作为主机，数据采集板作为从机。 2，所有的通讯都由主机发起，以从机的应答结束。 3，波特率设置为9600，一个起始位，一个停止位，无校验位。 4，当出现通信错误时（超时，校验错，无应答），采用重传作为处理手段。 主机发送容定义 从机回复容的定义 设备地址：数据采集板的地址定义为0XA0。 子地址：不同设备部不同单元，该设计中子地址定义，默认为0x00. 命令字符：详细定义见下文。 数据长度：数据的长度，不包括检验和的长度，有可能是0。当数据长度是0时，“数据容”部分不存在。 数据容：当数据长度不为0时为所发送的数据，不能大于255字节。 累加和：以简单的累加和作为校验。只针对数据部分进行累加，如果数据长度为1，累加和就等于数据容，如果数据长度为0，不仅数据部分容为空，累加和部分也为空。 3测试容 所有的命令可以划分为两类：公共的通讯控制命令以及针对数据采集板的控制命令。公共通讯控制命令可分为以下四条 1设置通讯波特率 2 查询从机状态 3获取从机固件版本信息 4获取固件SN码 针对数据采集板的控制命令有以下三条 1 读取单片机状态 2 设置数据采集板工作模式
3 读取FPGA部状态 对于控制命令的第二条和第三条而言，其测试容都包含两部分容：上位机到单片机的通信验证以及单片机到FPGA的验证。 上位机到单片机的通讯方式采用RS232方式，波特率为9600，一个起始位，8个数据位，以及一个停止位，无校验。上位机到单片机的通信方式都会有应答，具体的应答方式在下面的测试容中有详细介绍。 单片机到FPGA的通信方式采用SPI方式，CS低有效，SCLK的上升沿采集数据。 4控制命令测试 数据采集板的地址是0xA0。单片机仅仅是一个命令转达的单元。其负责将接收到的控制信息转发给FPGA。 主机给单片机发送的容定义 表4-12:主机发送容定义 4.1工作模式设置命令测试 该命令主要完成对视频采集模式的参数设置，包括对FPGA读写操作设定，设置LVDS 行场有效的时间参数，帧头检测参数设置，设置LVDS的单双通道，分辨率以及制式，VIDEO 行场有效时间参数设置。该命令的数据容共有13字节 4.1.1参数定义 参照数据采集板的设计概要。将工作参数写入到FPGA部，该命令包含13个字节，下面的容为各个字节中的所代表的命令的含义。 1）工作模式寄存器定义
数据采集与处理技术
数据采集与处理技术 参考书目： 1．数据采集与处理技术马明建周长城西安交通大学出版社 2．数据采集技术沈兰荪中国科学技术大学出版社 3．高速数据采集系统的原理与应用沈兰荪人民邮电出版社 第一章绪论 数据采集技术(Data Acquisition)是信息科学的一个重要分支,它研究信息数据的采集、存贮、处理以及控制等作业。在智能仪器、信号处理以及工业自动控制等领域，都存在着数据的测量与控制问题。将外部世界存在的温度、压力、流量、位移以及角度等模拟量（Analog Signal）转换为数字信号（Digital Signal）, 在收集到计算机并进一步予以显示、处理、传输与记录这一过程，即称为“数据采集”。相应的系统即为数据采集系统（Data Acquisition System,简称DAS）数据采集技术以在雷达、通信、水声、遥感、地质勘探、震动工程、无损检测、语声处理、智能仪器、工业自动控制以及生物医学工程等领域有着广泛的应用。 1．1 数据采集的意义和任务 数据采集是指将温度、压力、流量、位移等模拟量采集、转换为数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程。相应的系统称为数据采集系统。 数据采集系统的任务：采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机，根据不同的需要由计算机进行相应的计算和处理，得出所需的数据。与此同时，将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监视，其中一部分数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。 数据采集系统的好坏，主要取决于精度和速度。 1．2 数据采集系统的基本功能 1.数据采集：采样周期
环保在线监测数据采集仪方案
数采仪软件说明 1、任务概述 1.1目标： 该软件软件主要针对的是在线环保监测设备，在线监测设备通过RS232/485或者4-20Ma电流信号进行采集在线环保设备检测参数，采集数据进行按照实时数据，一分钟数据，十分钟数据，小时数据，日数据进行保存，并通过TCP/IP 协议传输到环保局服务器。 1.能够通过RS485/232或者4-20Ma电流信号进行采集信号 * RS485/232传输MODBUS协议，将其MODBUS协议中参数解析出来。 * 4-20MA电流信号，通过AD转换模块将其采集出来将其转换为检测参数。 * 数采仪软件为主动采集在线设备检测参数。 2.能够存储一定数量监测数据，并且能够进行历史数据的查询。 * 监测数据保存类型分为实时数据，一分钟数据，十分钟数据，小时数据，日数据。 * 实时数据为6S采集一次将其保存。 * 一分钟数据则要保存实时数据的一分钟内的平均值，最大值，最小值。 * 十分钟数据则要保存一分钟数据的十分钟内的平均值，最大值，最小值。 * 小时数据则要保存十分钟数据的一小时内的平均值，最大值，最小值。 * 日数据则要保存一日数据的小时内的平均值，最大值，最小值。
* 能过通过数采仪软件方便的查询任何时间段中的实时数据，一分钟数据，十分钟数据，小时数据，日数据。 3.能够将其采集监测参数按照环保国标212协议通过TCP/IP协议传输到环保局服务器。 1.2开发运行环境： 本系统采用的C/S模式，数采仪为客户端. 开发环境: Keil MDK,STM32单片机、PROTEL 软件：公司自研的、MSCG组态软件 通讯接口：GPRS，RS485/232 存储空间：4G以上 1.3需求概述： 通过RS485/232或者4-20ma采集在线设备监测参数，将其保存，能够进行其参数的查询的管理功能，在线设备监测参数能够通过GPRS TCP/IP传输至环保局服务器。 2、功能 2.1主框架