基于单片机控制的高速数据采集与处理系统研究

摘要针对现有单片机的数据处理速率较低不利于高速数据采集与处理的问题，文中研究并设计基于单片机控制的高速数据采集与处理系统。在数据采集方面，使用A/D 高速采样芯片实现高速数据采集。为满足高速数据处理与存储的需要，文中使用PC 终端的IDE 接口硬盘作为系统的存储装置。另外，为协调数据采集与数据处理过程，使用单片机核心控制模块控制高速双口ＲAM 实现高速数据缓存排队，从而实现数据从A/D 采样芯片到IDE 硬盘的高速无损传输。该高速数据采集与处理系统在数据采集、处理方面更加集成化，具有较高的工程应用价值。
关键词单片机; 数据采集; 数据处理; 数据缓存

近年来，随着计算机通信业务的迅速发展，对高速数据采集与处理系统的需求越来越迫切。单片机由于可以结合DSP 系统、FPGA 系统等进行拓展，软硬件开发与维护均比较简单，因此得到广泛的研究。在采集与处理数据时，单片机执行操作需要时间间隔。当数据采样率较高时，单片机的处理速度达不到要求。在此基础上，将单片机、高速A/D 采样芯片和大容量存储硬盘相结合，可在一定程度上提高单片机的数据采集与处理能力。但由于数据高采样率的要求，在单片机指令等待期间，数据需要在存储硬盘中缓存排队。因此，存储硬盘的大小在较大程度上决定单片机高速数据采集与处理的性能。另外，配置高速率、大容量的存储设备对于系统的成本也有较大提升，严重的限制了系统的实用性。针对单片机高速数据采集与处理的需求，本文在传统单片机控制的基础上，利用A/D 采样芯片实现高速率的数据采集。采用高速双口ＲAM 实现A/D 采样芯片与IDE 接口的存储硬盘的数据传输，可有效利用PC 端硬盘进行存储，实现高速数据采集与处理。