AD的数据采集设计及验证
AD采集指导书
AD采集单片机综合实验指导书机电工程学院创新实验室武汉科技学院二零零六年八月实验一LED显示实验一、实验目的1.了解MS51单片机的工作原理，熟悉其40个引脚的功能；2.熟悉MS51单片机的内部结构；3.熟悉MS51单片机的指令形式；4.了解仿真器的使用方法及工作原理；5.了解单片机运行流程；6.学习P1口的使用方法，独立设计程序使单片机控制LED灯；7.学习延时子程序的编写和使用。
二、实验仪器和设备PC机、WA VE软件、E2000/S仿真器+POD8X5X仿真头、实验板、开关电源等。
三、实验内容1、P1口做输出口，接八只发光二极管（其输入端为高电平时发光二极管点亮），编写程序，使发光二极管循环点亮。
2、P1作输入口对应八只发光二极管，八只发光二极管组成8.的形状，通过编程使八只发光二极管依次显示0~9，A~F十六个数字和字母。
编程时应注意P1作为输入口时各个输出端与各个发光二极管的对应关系。
四、实验电路连线P1．0 ●-----------------------●LED0P1．1 ●-----------------------●LED1P1．2 ●-----------------------●LED2P1．3 ●-----------------------●LED3P1．4 ●-----------------------●LED4P1．5 ●-----------------------●LED5P1．6 ●-----------------------●LED6P1．7 ●-----------------------●LED7P1口循环点灯实验五、实验说明1、P1口是准双向口。
它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同。
由准双向口结构可知当P1口用作输入口时必须先对它置“1”。
若不先对它置“1”，读入的数据是不正确的。
2、延时子程序的延时计算问题对于程序YANSHI: MOV 4AH,#64H ;100DL7: MOV 4BH,#0F8H ;248DL6: DJNZ 4BH,DL6DJNZ 4AH,DL7RET查指令表可知执行MOV指令需用1个机器周期，DJNZ指令需用2个机器周期，在12MHz晶振时，一个机器周期时间长度为1μs，所以该段程序执行时间为：[1+（1+1+2*248+2）*100+2]* 1μs≈50ms六、参考程序框图（如右图）七、参考程序：ORG 0000HAJMP MainORG 0100HMain: MOV DPTR,#TAB1 ;查表方式寻址MOV A,#00HBEGIN: MOVC A,@A+DPTRMOV P1,AACALL YANSHIAJMP BEGINYANSHI: MOV 4AH,#64HDL7: MOV 4BH,#0F8HDL6: DJNZ 4BH,DL6DJNZ 4AH,DL7RETTAB：DB EEH,28H,B6H,BAH,78H,DAH,DEH,A8H DB FEH,FAH,FCH,FEH,C6H,EEH,D6H,D4HEND实验2：AD 采集实验一、实验要求本实验要求有单片机基础，做过8255LED 显示实验，了解基本的单片机外围电路知识。
基于ARM的AD采集
目录1引言.............................................. 错误!未定义书签。
1.1实验内容及目的............................... 错误!未定义书签。
1.2实验设备及工具............................... 错误!未定义书签。
1.3设计分析..................................... 错误!未定义书签。
2系统组成和STM32控制器概述. (2)2.1 AD采集系统组成 (2)2.2 STM32微控制器概述 (3)2.2.1 STM32微处理器概述 (3)2.2.2 Cortex-M3内核 (3)2.3内部直接存储寄存器（DMA） (5)2.4模拟/数字转换控制器（ADC） (7)3硬件实现 (8)4软件实现 (9)5 总结 (10)参考文献 (10)附录 (11)1引言随着工业自动化与信息化的不断发展,数据采集已经成为了计算机与外部物理世界连接的桥梁。
数据采集系统广泛地应用于工业生产中设备工作状况的监测、控制领域中的闭环控制系统及仿真领域的半实物仿真系统。
传统的数据采集装置通常由单片机及采集卡组成, 其采集通道数较少、单任务的软件结构及实时性差等不足之处已无法满足人们的需求。
ARM ( Advanced RISC Machines) 是基于RSIC 架构的数据宽为32 位可嵌入操作系统的微处理器。
由于其体积小、价格低、可靠性高、低功耗等特点在工业自动化、国防、运输等领域得到了广泛的应用。
本次设计是基于ARM的多通道实时数据采集系统;该系统主要基于ARM工控开发平台、数据采集板及模拟量输出板，实现多通道数据的采集1.1 实验内容及目的1.1.1 《嵌入式系统》课程设计为学生提供了一个理论与实践相结合的机会。
既锻炼了学生动手能力，又会加深理解学生所学习的理论知识。
通过课程设计可以将课本上的理论知识和实际应用有机的结合起来，培养学生又动脑，又动手，独立思考分析问题的能力，提高学生运用所学知识解决实际问题的综合素质。
基于AD9650的高速大动态范围数据采集系统设计
基于AD9650的高速大动态范围数据采集系统设计作者：翁蕊周李悦丽来源：《现代电子技术》2013年第19期摘要：在高杂波环境下工作的雷达系统要求大的瞬时动态范围，才能实现对弱目标信号的录取，迫切需要设计实现高动态范围的高速数据采集系统。
研究了ADC芯片选型、时钟设计和前端电路设计对数据采集系统动态范围的影响，基于AD9650设计实现了一个16 b，65 MSPS的高速数据采集系统，用于实现对高杂波环境下雷达回波信号的采集。
关键词：动态范围；时钟抖动；信噪比；无杂散动态范围；有效位中图分类号： TN911.72⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）19⁃0160⁃040 引言随着数字信号处理技术的发展，越来越多的信号处理环节可以通过后端的软件处理完成，但这反而使得电子设备对前端数据采集系统的要求不断提高[1]。
因为后端软件的处理效果归根结底依赖于数据中所包含的信息量，只有提高数据采集的动态性能，才能保障后端处理的效果。
长期以来，在数据采集领域，高速大动态范围ADC系统的设计与实现始终是研究的热点。
当雷达工作在高杂波的电磁环境中，探测对象的RCS或多普勒信息非常微弱时，就对设计实现高速大动态范围数据采集系统提出了迫切的需求。
目前，国内对高速大动态范围ADC数据采集系统设计主要依赖于芯片的指标而缺乏系统的研究和总结。
本设计旨在通过优化系统设计，结合动态性能优越的模数转换芯片，实现一个高速大动态范围数据采集系统。
1 系统性能指标要求本系统需完成的主要功能为：雷达同步控制；中频数据采集，数字正交解调；信号预处理。
同时为了降低便携设备的功耗，预处理器拟采用低功耗处理器。
由于要求动态范围大，中频采集需采用高精度的数据采集芯片，设计为2个通道，要求单通道量化位数不小于14 b，有效位数不小于12 b，输入信号范围2 Vp⁃p，且满足低功耗要求。
2 关键技术如何保证大动态范围是设计中的关键点，同时也是难点所在，设计中从如下几方面进行考虑。
10种AD采样的软件滤波方法及算法
10种AD采样的软件滤波⽅法及算法AD采样点的电压多少有点起伏波动，经运放放⼤后电压的波动如果超过ADC的分辩率，则显⽰的值会出现波动。
波动如果⼗分⼤的话，建议在硬件上滤波，相反，如果波动较⼩，你可以⽤软件滤波⽅法解决这个问题。
1、限幅滤波法（⼜称程序判断滤波法）A、⽅法：根据经验判断，确定两次采样允许的最⼤偏差值（设为A）每次检测到新值时判断：如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效如果本次值与上次值之差>A,则本次值⽆效,放弃本次值,⽤上次值代替本次值B、优点：能有效克服因偶然因素引起的脉冲⼲扰C、缺点⽆法抑制那种周期性的⼲扰平滑度差2、中位值滤波法A、⽅法：连续采样N次（N取奇数）把N次采样值按⼤⼩排列取中间值为本次有效值B、优点：能有效克服因偶然因素引起的波动⼲扰对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果C、缺点：对流量、速度等快速变化的参数不宜3、算术平均滤波法A、⽅法：连续取N个采样值进⾏算术平均运算N值较⼤时：信号平滑度较⾼，但灵敏度较低N值较⼩时：信号平滑度较低，但灵敏度较⾼N值的选取：⼀般流量，N=12；压⼒：N=4B、优点：适⽤于对⼀般具有随机⼲扰的信号进⾏滤波这样信号的特点是有⼀个平均值，信号在某⼀数值范围附近上下波动C、缺点：对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适⽤⽐较浪费RAM4、递推平均滤波法（⼜称滑动平均滤波法）A、⽅法：把连续取N个采样值看成⼀个队列队列的长度固定为N每次采样到⼀个新数据放⼊队尾,并扔掉原来队⾸的⼀次数据.(先进先出原则)把队列中的N个数据进⾏算术平均运算,就可获得新的滤波结果N值的选取：流量，N=12；压⼒：N=4；液⾯，N=4~12；温度，N=1~4B、优点：对周期性⼲扰有良好的抑制作⽤，平滑度⾼适⽤于⾼频振荡的系统C、缺点：灵敏度低对偶然出现的脉冲性⼲扰的抑制作⽤较差不易消除由于脉冲⼲扰所引起的采样值偏差不适⽤于脉冲⼲扰⽐较严重的场合⽐较浪费RAM5、中位值平均滤波法（⼜称防脉冲⼲扰平均滤波法）A、⽅法：相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”连续采样N个数据，去掉⼀个最⼤值和⼀个最⼩值然后计算N-2个数据的算术平均值N值的选取：3~14B、优点：融合了两种滤波法的优点对于偶然出现的脉冲性⼲扰，可消除由于脉冲⼲扰所引起的采样值偏差C、缺点：测量速度较慢，和算术平均滤波法⼀样⽐较浪费RAM6、限幅平均滤波法A、⽅法：相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”每次采样到的新数据先进⾏限幅处理，再送⼊队列进⾏递推平均滤波处理B、优点：融合了两种滤波法的优点对于偶然出现的脉冲性⼲扰，可消除由于脉冲⼲扰所引起的采样值偏差C、缺点：⽐较浪费RAM7、⼀阶滞后滤波法A、⽅法：取a=0~1本次滤波结果=（1-a）*本次采样值+a*上次滤波结果B、优点：对周期性⼲扰具有良好的抑制作⽤适⽤于波动频率较⾼的场合C、缺点：相位滞后，灵敏度低滞后程度取决于a值⼤⼩不能消除滤波频率⾼于采样频率的1/2的⼲扰信号8、加权递推平均滤波法A、⽅法：是对递推平均滤波法的改进，即不同时刻的数据加以不同的权通常是，越接近现时刻的数据，权取得越⼤。
数据采集系统实验报告报告
任务要求1．4路模拟量输入，输入电压范围0~5V，分辨率8位，转换时间100us，具有显示（数码管）测量结果（用10进制显示直流电压值或交流电压峰值）的功能；2．1路模拟量输出，用来分别重现4路被采信号的波形（供示波器观测）摘要本数据采集系统是基于单片机AT89C51来完成的，4路的模拟电压通过通用的8位A/D 转换器ADC0809转换成数字信号后，由单片机进行数据处理，并将处理后的数据送LED显示器显示。
再经过常用的8位D/A转换器DAC0832将数字数据转换成模拟量，供示波器观测。
一、系统的方案选择和论证根据题目基本要求，可将其划为如下几个部分：●4路模拟信号A/D转换●单片机数据处理●LED显示测量结果●D/A转换模拟量输出系统框图如图1所示：图1 单片机数据采集系统框图1、4路模拟信号A/D转换由于被测电压范围为0~5V，分辨率为8位，转换时间为100us，所以A/D转换部分，本系统选择常用的8路8位逐次逼近式A/D转换器ADC0809。
ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装。
下面说明各引脚功能。
IN0～IN7：8路模拟量输入端。
2-1～2-8：8位数字量输出端。
ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。
ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。
START：A／D转换启动信号，输入，高电平有效。
EOC：A／D转换结束信号，输出，当A／D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。
OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。
当A／D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。
CLK：时钟脉冲输入端。
要求时钟频率不高于640KHZ。
REF（+）、REF（-）：基准电压。
Vcc：电源，单一＋5V。
GND：地。
ADC0809的工作过程是：首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。
此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。
单片机实验数据采集_AD转换
单片机实验报告姓名： XX班级： XXXXX学号： XXXXXXX专业：电气工程与自动化实验1 名称：数据采集_A/D转换一、实验目的⑴掌握A/D转换与单片机接口的方法；⑵了解A/D芯片0809 转换性能及编程方法；⑶通过实验了解单片机如何进行数据采集。
二、实验设备装有proteus和keil软件的电脑一台三、实验说明及实验原理：A/D 转换器大致分有三类：一是双积分A/D 转换器，优点是精度高，抗干扰性好，价格便宜，但速度慢；二是逐次逼近式A/D转换器，精度、速度、价格适中；三是并联比较型A/D转换器，速度快，价格也昂贵。
实验用ADC0809属第二类，是8位A/D转换器。
每采集一次一般需100μs。
由于ADC0809A/D 转换器转换结束后会自动产生EOC 信号（高电平有效），取反后将其与8031 的INT0 相连，可以用中断方式读取A/D转换结果。
ADC0809 是带有8 位A/D转换器、8 路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。
它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。
(1) ADC0809 的内部逻辑结构由图1.1 可知，ADC0809 由一个8 路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。
多路开关可选通8 个模拟通道，允许8 路模拟量分时输入，共用A/D 转换器进行转换。
三态输出锁器用于锁A/D 转换完的数字量，当OE 端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
(2) ADC0809 引脚结构ADC0809各脚功能如下：D7 ~ D0：8 位数字量输出引脚。
IN0 ~ IN7：8位模拟量输入引脚。
VCC：+5V工作电压。
GND：地。
REF（+）：参考电压正端。
REF（-）：参考电压负端。
START：A/D转换启动信号输入端。
ALE：地址锁存允许信号输入端。
（以上两种信号用于启动A/D转换）.EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。
ad采集单片机课程设计
ad采集单片机课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单片机的基本原理和功能，掌握AD采集的相关知识；2. 学会使用单片机进行AD转换，并能阅读相关程序代码；3. 了解AD采集在实际应用中的重要性，如传感器数据采集、模拟信号处理等。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能够独立完成单片机AD采集电路的设计与搭建；2. 提高学生编程能力，学会编写和调试AD采集相关程序；3. 培养学生团队协作和问题解决能力，能够共同完成具有一定难度的AD采集项目。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术和单片机应用的兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的准确性和可靠性；3. 增强学生的环保意识，了解电子产品在实际应用中应遵循的环保原则。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重理论知识与实践操作相结合，旨在培养学生的动手能力、编程能力和实际应用能力。
学生特点：学生具有一定的单片机基础知识，对AD采集相关内容感兴趣，但实践经验不足。
教学要求：教师需采用启发式教学，引导学生主动探索，注重理论与实践相结合，提高学生的实践操作能力。
同时，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保课程目标的实现。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 单片机基础回顾：包括单片机的结构、工作原理、指令系统等，为学生后续学习AD采集打下基础。
相关教材章节：第一章 单片机基础2. AD转换原理及芯片选型：介绍AD转换的基本原理，各类AD转换芯片的特点和应用。
相关教材章节：第二章 AD转换技术3. 单片机与AD转换芯片的接口技术：讲解单片机与AD转换芯片的连接方法，电路设计和编程技巧。
相关教材章节：第三章 单片机接口技术4. AD采集程序设计与调试：学习AD采集程序的设计方法，掌握编程工具和调试技巧。
相关教材章节：第四章 单片机编程与调试5. 实践项目：设计并实现一个简单的AD采集系统，如温度传感器数据采集、光照强度检测等。
基于FPGA的ADC采集系统的设计_毕业设计论文
基于FPGA的ADC采集系统的设计摘要基于FPGA在高速数据采集方面有单片机和DSP无法比拟的优势，FPGA具有时钟频率高，内部延时小，全部控制逻辑由硬件完成，速度快，效率高，组成形式灵活等特点。
因此，本文研究并开发了一个基于FPGA的数据采集系统。
FPGA的IO口可以自由定义，没有固定总线限制更加灵活变通。
本文中所提出的数据采集系统设计方案，就是利用FPGA作为整个数据采集系统的核心来对系统时序和各逻辑模块进行控制。
依靠FPGA强大的功能基础，以FPGA作为桥梁合理的连接了ADC、显示器件以及其他外围电路，最终实现了课题的要求，达到了数据采集的目的。
关键词FPGA A/D转换AbstractFPGA is better than microcontroller and DSP in high speed data acquisition, FPGA has higher internal clock frequency, smaller delay than DSP,and all the control logic of FPGA is completed by hardware, FPGA has fast speed, high efficiency, and so on. Therefore, this paper introduces and develops a data acquisition system which is based on FPGA.The I/O pin of FPGA can be defined yourself without fixed limit,it’s very flexible. This design of data acquisition system use FPGA as the data acquisition system core to control the timing and the logic control module. Relying on the powerful function of FPGA, FPGA can connect ADC, display devices and other peripheral circuits, finally we can achieve the requirements of the subject, and the purpose of the data collection。