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多通道数据采集器设计与实现
摘要
多通道信号采集系统是一种采集模拟信号的信号采集器,其目的是设计一款实验室
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环境下使用的多目标数据采集和波形实时显示的系统。该采集器可以实现采集路
200kHz采样率的AD数据,数据通过EMIF16总线输入到采集器内部DSP,DSP对数
据进行缓存并分类封装为符合发送格式的数据包,以太网传输速率可达35MHz。因此
平台选择的DSP在具有一定的处理性能的同时需要支持以太网接口。考虑到NDK开发
套件是基于任务优先级执行的特性,使用单核DSP会造成线程之间的任务抢占从而导
致数据丢失,所以本文设计使用多核DSP进行以上的工作。
TI8DSPTMS320C6678
本文基于上述论述,选择了公司的核作为核心处理器件,
在硬件设计上,以TL6678核心板为基础,进行了相关外围接口的电路设计,外设模块
ADJTAG
包括模块设计、千兆网模块设计、电源模块设计、串口模块设计以及模块设
计等。
软件上,进行了多核DSP程序设计和上位机程序设计。多核DSP程序的任务是实
8DSPAD
现同步路模拟信号的数据采集和传输功能,其中多核程序主要包括数据采
DDR
集程序设计、分组缓存程序设计、多核通信程序设计、千兆以太网传输环境搭建和
数据传输程序设计;上位机程序实现了DSP传输数据的实时接收和数据显示功能,上位
机建立TCPServer并等待下位机建立TCP连接,建立连接后上位机将数据包进行解码
并将数据绘制为波形,提供人机交互界面以便于使用者进行调试。
本文最后将采集器与上位机进行联调以验证各个模块的设计正确性,并且本设计具
有很好的扩展性,为未来实现信号处理算法上提供充分的系统资源,通过改进设计程序
即可算法处理功能。
关键词:多通道数据采集;多核DSPQtQtCreator
;()上位机;千兆以太网
多通道数据采集器设计与实现
Abstract
Themulti-channelsignalacquisitionsystemisasignalacquisitiondevicethatcollects
analogsignals.Itspurposeistodesignasystemformulti-targetdataacquisitionandreal-time
waveformdisplayusedinthelaboratoryenvironment.Thecollectorcancollecteightchannels
ofADdatawithasamplingrateof200kHz.ThedataisinputtotheinternalDSPofthecollector
throughtheEMIF16bus.TheDSPcachesthedataandencapsulatesitintopacketsthatconform
tothetransmissionformat.TheEthernettr