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实时信号数据采集系统的研发与设计

作　者: 陈峰
导　师: 赵继敏
学　校: 上海交通大学
专　业: 电机与电器
关键词: 数据采集 以太网 TMS320C6713B RTL8019AS
分类号: TM769
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


现代工业生产和科学研究对数据采集的要求日益提高。它是整个工厂自动化系统的最前端,决定了整个工厂自动化系统精确、快速、完整地实现。随着DSP技术的不断改进,开发软件和工具的不断完善,以及价格的大幅下降,DSP在通信、自动控制领域的应用越来越广。随着计算机网络的发展和以太网技术的日趋成熟,连接局域网的设备直接使用支持TCP/IP的网络控制器,己成为当前工业企业构建信息化技术平台的发展趋势。因此,越来越多的工业用户希望利用计算机网络来实现数据采集。用户希望在保证测量精度、速度和一些数据采集功能的前提下,能够方便简洁地完成一点对多点的远距离数据采集。本文针对远距离、多端点数据采集,提出了基于以太网通讯的实时数据采集系统设计,并通过采用数字信号处理器TMS320C6713B、网卡芯片RTL8019AS构建了数据采集系统。本文研究论证了利用以太网通信方式实现数据采集和传输的可靠性、可行性,并在此基础上增加了各种数据采集控制功能和数据分析功能。本文详细介绍硬件和软件开发的细节,并仔细描述了实验结果及相关功能的实现。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章 绪论  10-14
  1.1 课题背景  10-11
  1.2 课题意义  11-12
  1.3 研究内容  12-13
  1.4 本章小结  13-14
第二章 系统设计方案和原理  14-30
  2.1 系统设计方案  14-17
    2.1.1 系统框图  14-16
    2.1.2 功能设想  16-17
  2.2 以太网通信  17-26
    2.2.1 通信协议  17-21
    2.2.2 通信接口  21-24
    2.2.3 网卡总线接口  24-25
    2.2.4 网卡工作原理  25-26
  2.3 系统工作原理  26-29
    2.3.1 信号预处理  26
    2.3.2 数模转换  26-27
    2.3.3 数字信号处理器DSP 功能  27-28
    2.3.4 以太网数据传输  28-29
  2.4 本章小结  29-30
第三章 系统硬件设计  30-56
  3.1 数字信号处理器TM5320C67138  30-33
  3.2 DSP 外围电路  33-36
  3.3 AD7767 芯片  36-46
    3.3.1 AD7767 工作原理  37-40
    3.3.2 AD7767 的电路设计  40-41
    3.3.3 AD7767 与DSP 的通讯  41-46
  3.4 RTL8019AS 网卡芯片  46-53
    3.4.1 芯片特性  46-47
    3.4.2 芯片概述  47-49
    3.4.3 以太网接口组成  49-50
    3.4.4 网卡芯片RTL8019AS 的外围电路  50-53
  3.5 模拟信号输入  53-55
    3.5.1 放大电路  53
    3.5.2 滤波电路  53-54
    3.5.3 差分电路  54-55
  3.6 本章小结  55-56
第四章 系统软件设计  56-94
  4.1 DSP 系统软件设计  56-72
    4.1.1 主程序功能  56-58
    4.1.2 多功能缓冲串口McBSP  58-61
    4.1.3 EDMA 模块  61-65
    4.1.4 FLASH 引导  65-71
    4.1.5 SDRAM 系统设计  71-72
  4.2 以太网通信  72-84
    4.2.1 网卡芯片系统设计  72-74
    4.2.2 RTL8019AS 寄存器设置与初始化  74-78
    4.2.3 RTL8019AS 数据包的发送与接收  78-84
  4.3 上位机监测界面设计  84-93
    4.3.1 人机界面程序  85-87
    4.3.2 网套接字编程  87-88
    4.3.3 快速傅里叶算法FFT  88-93
  4.4 本章小结  93-94
第五章 实验及其功能实现  94-99
  5.1 以太网通信实验  94-96
    5.1.1 数据采集卡收发测试  94-95
    5.1.2 数据采集卡协议测试  95
    5.1.3 数据传输测试  95-96
  5.2 仪器功能实现  96-98
    5.2.1 采集方式功能  97
    5.2.2 转速监测功能  97-98
    5.2.3 可变采样频率  98
  5.3 本章小结  98-99
第六章 全文总结  99-100
  6.1 主要结论  99
  6.2 研究展望  99-100
参考文献  100-101
致谢  101-102
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  102

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的自动化 > 电子计算机在电力系统中的应用
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