FMTC 2008-IEEE加拿大溫哥華島維多利亞
國際測量儀器和技術(shù)論壇，
2008年5月12-15日

多功能且可配置的USB數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

Željka Lučev,Hrvoje Džapo Mario Cifrek
薩格勒布 (南斯拉夫北部城市) 大學(xué)電氣工程和計(jì)算學(xué)院
克羅地亞,薩格勒布,HR-10000 ,Unska 3
電話：+385-1-6129-867，傳真：+385-1-6129-652，電子郵件：zeljka.lucev@fer.hr

摘要
本文為現(xiàn)有商業(yè)應(yīng)用提供一個(gè)模塊化智能多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的廉價(jià)實(shí)現(xiàn)方案。此方案能根據(jù)各種測量需求簡單配置和調(diào)整，并且能應(yīng)用與教學(xué)，初期開發(fā)和科學(xué)研究。我們的系統(tǒng)具有能適應(yīng)各種測試環(huán)境的柔性，模擬輸入端口的可編程控制性和與當(dāng)今個(gè)人電腦標(biāo)準(zhǔn)通信端口的可連通性，滿足當(dāng)今電子儀器設(shè)計(jì)原則的一些重要要求。系統(tǒng)對特定應(yīng)用目的的簡單適應(yīng)性是通過精心挑選的電子組件，特別是可編程中央處理單元實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)已實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能的系統(tǒng)通過在測試電路和個(gè)人電腦之間加入模擬輸入暫太抑制和電流隔離，提供了對測試中的存在于輸入端的震蕩和過載強(qiáng)大保護(hù)。并且系統(tǒng)的基本的測試硬件配置可以通過外部模擬電路插板加以擴(kuò)展。

關(guān)鍵詞
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，基于USB接口的測試儀器，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

Ⅰ.前言
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAQ）代表了當(dāng)代基于電腦的多功能測試環(huán)境[1]實(shí)現(xiàn)中的重要核心部分。DAQ(數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)-譯者注) 硬件是虛擬儀器構(gòu)建的基礎(chǔ)，它通過將測試功能從應(yīng)用和顯示層面相分離來實(shí)現(xiàn)柔性測試系統(tǒng)。DAQ測試硬件受運(yùn)行于特定電腦（個(gè)人電腦）（比如LabView環(huán)境[3]）上的特定軟件通過標(biāo)準(zhǔn)通信接口控制。這個(gè)概念使通過只改變個(gè)人電腦軟件，就能重復(fù)利用現(xiàn)存通用測試硬件于廣泛的范圍。大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集板通常沒有運(yùn)行高級嵌入式系統(tǒng)軟件的能力，除非于個(gè)人電腦相連接，因?yàn)樗刑囟üδ芏嫉湫偷乇磺度氲絺€(gè)人電腦軟件中。
我們致力于的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是擁有所有必要模擬電路的智能的和可編程的嵌入計(jì)算機(jī)式系統(tǒng)，能使處理模擬和數(shù)字信號的規(guī)程與同步控制和監(jiān)測功能相統(tǒng)一。這個(gè)理念通過在測試硬件中直接實(shí)現(xiàn)特定功能拓展了虛擬儀器的一貫設(shè)計(jì)模式。這種方式提高了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件可重配置性和柔性，同時(shí)也提高了測試系統(tǒng)的獨(dú)立校準(zhǔn)、補(bǔ)償和自我診斷能力。雖然這種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的嵌入式實(shí)現(xiàn)可以在市場上買到（見例[4],[5]），我們的研究目標(biāo)是為現(xiàn)存商業(yè)運(yùn)用提供一個(gè)