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如何设计一个脱机型仪表硬件平台？

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 请问如何设计一个脱机型仪表硬件平台？ 0
2021-4-20 06:28:28　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × aaabbb567 该类别下有 7 个回答。邀请回答 dsdfshf 该类别下有 7 个回答。邀请回答 fuwu1245 该类别下有 7 个回答。邀请回答 vywywerwa 该类别下有 6 个回答。邀请回答 wjwierw 该类别下有 6 个回答。邀请回答 h1654155275.6823 该类别下有 6 个回答。邀请回答 vyewrewr 该类别下有 6 个回答。邀请回答 ujsdfweer 该类别下有 6 个回答。邀请回答淡口味妻儿等我看该类别下有 6 个回答。邀请回答 gramsoup 该类别下有 5 个回答。邀请回答 60user61 该类别下有 5 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 5 个回答。邀请回答 kingnet_52003 该类别下有 5 个回答。邀请回答 haikitty 该类别下有 5 个回答。邀请回答 yx19911127 该类别下有 5 个回答。邀请回答 bvtwerwer 该类别下有 5 个回答。邀请回答 xinge158 该类别下有 5 个回答。邀请回答 5616asaqwq 该类别下有 5 个回答。邀请回答 iecctv 该类别下有 5 个回答。邀请回答 60user40 该类别下有 5 个回答。邀请回答举报钱丘宝相关推荐 • labview如何调用不同的脚本测试不同的机型？ 4593 • 车载虚拟仪表的设计流程是什么？ 1689 • 请问怎么设计一种汽车智能数字仪表测试系统？ 1138 • Vivado硬件平台更新后Vitis工程如何更新 3399 • 基于LabVIEW和PXI的汽车智能数字仪表测试方案 1823 • 如何设计一个基于dsp和dds结构的可编程调制器的硬件平台 834 • 用ICP Tool设置脱机烧写的设定，使能对脱机模式数据加密和配置位的安全加密有什么差别? 213 • 分享一款不错的基于ARM的平板电脑硬件平台设计 1788 • 如何设计嵌入式网络虚拟仪表硬件？ 1601 • 更新Vivado硬件平台后如何快捷更新Vitis工程？ 9515 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 数字化、智能化是仪器仪表的发展方向之一，同时仪器仪表的数据采集速度越来越快，数据量越来越大，对数据处理时间的要求也越来越短，这就对仪器仪表的硬件平台提出了新的要求。目前很多简单智能仪表仍使用单片机来实现，单片机应用广泛，价格也很便宜，接口性能良好，容易实现人机接口，但单片机系统复杂，尤其是乘法运算速度慢，在运算量大的实时控制系统中很难有所作为。高端仪表的硬件平台通常使用嵌入式微机系统，但其成本比较高，也不宜产品的小型化。总体方案本文所要设计的是一种脱机型仪表硬件平台。平台应可以满足一般的数据采集的实时性要求，可以灵活的适用于多种不同的应用场合，可实现多种类型信号的采集和处理，结构小巧紧凑，便于现场处理，还能与PC机或其他设备进行通信和交换数据。对此，我们构建了基于DSP和CPLD技术的硬件平台。整个平台由三部分组成（图1）。图1 总体框图信号采集单元负责获取外部信息并将其转换为数字信号输出。在输入端，由于采用了灵活性很强的CPLD作为A/D与DSP之间的接口，使这个硬件平台可方便的适用于不同的应用场合。针对不同的传感器和应用需求，选择合适的A/D芯片。实验中，系统使用的是CMOS图像传感器OV7120，把图像转换为8位分辨率的数字图像。A/D输出的数据先经过CPLD预处理，DSP把CPLD作为一个端口读入数据，放到外扩的SRAM中。信号处理单元是整个系统的核心，由TMS320C6712及其外围辅助电路构成，负责对采入的信号进行实时处理。DSP读入SRAM中的数据并进行相应的算法处理。系统中各模块间的通讯与逻辑控制由CPLD负责。信号传输单元是DSP与PC机或其它系统实时通讯的中介。本系统中，DSP处理后的结果通过RS485总线远距离传输，最后通过RS485/RS232转换器送给PC机。工作流程框图如图2所示。图2 程序流程图硬件电路设计图像采集是OV7120和CPLD协同工作来实现的，CPLD为OV7120提供I2C接口来配置寄存器，同时提供CCLK时钟信号，并对图像数据锁存后传给DSP，图3是接口设计原理图。其中SCL、SDA为I2C控制线；CCLK为OV7120的输入时钟；PCLK、HSYNC、VSYNC分别为点频和行、场同步输出信号；D[70]为8位图像数据输出信号线；HREF是水平参考信号；INT4为DSP的中断。图3 接口设计原理图实验信号处理算法由DSP芯片实现，在实验中我们编写了二维FFT算法来验证平台的性能。二维FFT的实现流程如图4所示，算法由C语言编写。图5是实际采到的一幅图像，图6是提取256×256的图像并进行二维FFT运算后的结果。图4 二维FFT流程图图5 实际采得的一幅图像图6二维FFT运算结果实验表明该平台实现了图像采集和处理功能，图像采集速度约1帧/s，256×256的二维FFT算法的运行时间为960ms。但对于不像图像这么大的数据采集量，可以先将数据存放到内部RAM中的，系统的数据采集速度为12Mbyte/S,对于可以直接在内部运行的32×32的二维FFT算法的运行时间为5ms。结语测试结果和实际应用说明，此平台具有较快的数据采集速度和较高的运算能力，能够完成实时数据的采集和处理，是一种体积小、重量轻、微功耗、低成本、处理速度快、可靠性高、便于升级的测试测量仪器平台，在仪器仪表领域具有着广阔的应用前景。平台所用DSP芯片为TMS320C6712,其主频目前只使用80MHz，运算速度不是很高，数据存储器为SRAM，读取速度也不是很快，如果将DSP升级为TMS320C6711（最高150MHz）;并把数据存储器换为SDRAM，可以大大提高平台的运算速度。

2021-4-20 14:03:31 评论举报李腈