论文部分内容阅读
随着集成电路的快速发展,数据采集已经广泛应用于互联网信息技术、科学技术研究及分布式领域。现代社会各个领域都离不开数据采集和信息交换,一方面在研究和应用过程中数据采集系统的软硬件架构已经向集成化、嵌入式方向发展;另一方面,数据采集系统的可扩展功能越来越强,与外部仪器通信共享数据也越来越成为趋势。传统的数据采集仪器功能单一,在数据处理传输方面依赖单独的计算机软件分析,互联性和可开发不强。论文针对传统数据采集仪器出现的问题和当今数据采集技术的发展趋势,基于SOPC(可编程片上系统)和LabVIEW技术,对整个数据采集系统所需的软硬件架构进行了分析,加入无线数据传输和可视化数据处理技术完成了系统设计。硬件中:首先使用DE2-70嵌入式开发板为SOPC系统的硬件核心,选用EP2C70F896C6的FPGA芯片;然后外围电路选用4块Zigbee电路板并与嵌入式开发板组成无线数据采集的硬件架构,无线通信功能选用CC2530芯片实现。软件中:首先在SOPC技术中应用嵌入式Nios II软核,并且在Quartus II和Nios II IDE开发环境下设计编程数据采集系统;然后在LabVIEW虚拟仪器技术中应用图形化G语言进行上位机的开发和数据的处理;其次在IAR开发环境下设计Zigbee无线数据采集电路的多路数据采集功能。最后搭接系统硬件电路,将采集的数据由Zigbee无线通信系统通过串口传输至SOPC系统的硬件电路中,再传入上位机的LabVIEW中对数据处理,具有显示、分析、存储、回放等功能,实现了基于SOPC和LabVIEW技术的多路数据采集系统的设计。测试结果表明所设计的多路数据采集系统实现了相关的设计指标,达到了预期结果。另外,系统利用嵌入式SOPC和LabVIEW技术的灵活性,用户可以在SOPC系统中定制所需功能的Nios II软核,也可以在LabVIEW的VI中添加所需的仪器来处理分析数据。