【摘 要】
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随着现代计算机技术的发展以及Internet在诸多领域的广泛应用,以PC机作为平台的数据采集系统已经成为当前数据采集技术发展的重要前进方向。本课题利用通用串行总线USB(Unive
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随着现代计算机技术的发展以及Internet在诸多领域的广泛应用,以PC机作为平台的数据采集系统已经成为当前数据采集技术发展的重要前进方向。本课题利用通用串行总线USB(Universal Serial Bus)所具有的传输速度快、支持热插拔、即插即用、易于扩展、占用系统资源少等优点,并利用现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片设计了一种高速的远程数据采集与监控系统。本文首先阐述了传统的数据采集控制和传输技术的不足之处,确定采用FPGA作为外围芯片电路的主控制器和USB2.0总线的数据传输方式;然后详细给出了一种基于USB2.0总线的远程电路实验数据采集系统的设计方法,包括硬件设计、固件设计、驱动程序设计、界面应用程序设计几大方面,其中,硬件设计部分包括电源电路、信号调理电路、A/D采样电路和USB2.0接口电路的设计;固件设计部分包括A/D采样控制电路的固件设计和USB2.0接口芯片的固件设计;在驱动程序设计部分,利用Windows驱动开发模型WDM(Windows Driver Model)编制本数据采集系统的设备驱动程序;在界面应用程序设计部分,通过Visual C++集成开发环境,开发了服务器端和客户端的界面应用程序,并通过TCP/IP协议在两者之间进行通信,实现了远程电路实验数据的采集和监控;最后对系统进行了整体测试,验证了系统功能的正确性。本文设计的基于USB2.0的远程电路实验数据采集系统,可以使用户在远程的客户计算机上通过网络对运行于现场的服务器计算机进行控制,从而达到远程数据采集、减少应用成本的目的。
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