（电路与系统专业论文）多路信号数据采集系统.pdf

电子科技大学硕士论文 摘要 本文洋细介绍了心电信号数据采集系统的解决方案、组成结构及其特 性。整个采集系统完成对32 路输入信号的采样，而且可对每4 信号路进行 同步采样a d 转换南 度为8 位，每路信号采样率不低于40 0 h z ，另外系统还 具备断电数据保存功能，采用f l a s h 存储器保存5 秒的采样数据，同时也具 备与汁算机的e p p 并行通信接口。系统包括模拟开关、测量放大器、陷波 器、a d 采样器、单片机和f l a s h 等主要器件。本文从硬件和软件两方面， 具体阐述了单元电路设计、接口电路设计和单片机以及计算机软件控制设 计。最后给出了系统调试结果。 关键词：数据采集、同步采样、 f l a s h 存储、e p p 并行接口通信 电子科技大学硕士论文 a b s t r a c t t h i sp a p m d i s c u s s e st h es t r u c t u r ea n d p r o p e r t i e so fd a t ac o n v e r s i o ns y s t e m i nt h et e r mo ft h er e q u e s t ，w ep r o v i d et h ea p p l i c a t i o nd e s i g no fd a t ac o n v e r s i o n s y s t e m t h es y s t e mi s a b l et oc o m p l e t et h ed a t as a m p l eo f3 2s i g n a l si n p u t ，a n d h a s 也ea b i l i t yt os a m p l e s i m u l t a n e o u s l yo fp e r 4 s i g n a li n p u t s t h e c o n v e r s i o ni s8 b i t s ，a n dt h es a m p l el a t e o fp e rc h a n n e li sn o tl e s st h a n4 0 0 h z i na d d i t i o n ，t h i s d a t ac o n v e r s i o ns y s t e ma l s oh a v et h e a b i l i t y o fd a t a s t o r a g e w i t h o u t p o w e r s u p p l y ，a n dt h ed a t as i z ei nf l a s hm e m o r y i sa m o u n tt os a m p l e5 s o f3 2s i g n a l i n p u t s t h ec o n v e r s i o n d a t ac a ns e n dt o c o m p u t e rt h r o n ge p pi n t e r f a c e t h i s s y s t e mc o n s i s t so fa n a l o gm u l t i p l e x e r s ，i n s t r u m e n t a la m p l i f i e r ，a d ，m c ua n ds o o n t h i sp a p e rw i l ld i s c u s st h ed e s i g no fu n i tc i r c u i t ，i n t e r f a c ea n ds o f t w a r ed e s i g n o fm c ua n dc o m p u t e r a tl a s tp r o v i d es o m ed e b u gr e s u l tf o lr e f e r e n c e k e yw o r d s ：d a t a c o n v e r s i o n ，s a m p l es i m u l t a n e o u s l y ，f l a s hm e m o r y e p p i i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 签名：金起嗍肋三年广月9 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名： 含岛 导师签名：蓉星 日期：2 o 口z 年广月少日 电子科技大学硕士论文 第一章系统概述 随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统也迅速地得到应用。 在生产过程中，应用这一系统可对生产现场的工艺参数进采集、监视和记 录，为提高产品质量、降低成本提供信息和手段。在科学研究中，应用数据 采集系统可获得大量的动态信息，是研究瞬间物理过程的有力工具，也是获 取科学奥秘的重要手段之一。总之，不论在哪个应用领域中，数据采集与处 理越及时工作效率就越高，取得的经济效益就越大。 数据采集系统的任务，就是采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机 能识别的数字信号，送人计算机，将计算得到的数据进行显示或打印，以便 实现对某些物理量的监视，其中一部分数据还将被生产过程中的计算机控制 系统用来控制某些物理量。 数据采集系统性能的好坏，主要取决于它的精度和速度。在保证精度的 条件下，应有尽可能高的采样速度，以满足实时采集、实时处理和实时控制 对速度的要求。 一课题的提出与要求 在医院对住院病人心电图的检查是一项监护病人的重要检查。现在的心 电图检查往往要求病人到相应的检测室进行检查，这对行动困难的病人带来 了不便。本课题就是要研制一种方便轻巧的心电信号数据采集系统，使病人 躺在病床上就能进行心电检查，并将采集到的数据存储起来，然后送到计算 机终端设备里进行数据分析。 基于心电信号的特点，本课题对数据采集系统提出以下要求： 能够同步采样4 路输入信号 完成3 2 路信号的数据采集 a d 转换分辨率为8 位 每路信号的采样率不低于4 0 0 h z 每路信号至少采集5 秒的数据 采样数据能够断电保存 具备与计算饥的数据通信能力 3 2 8 里王型垫查兰堡主堡茎 第二章系统硬件设计 2 1 系统组成及原理 下图是系统的组成框图： 图2 1 系统组成框图 模拟开关：对3 2 路模拟信号，可以用模拟多路开关来轮流切换各 路模拟量与a d 转换器间的通道，从而实现分时转换的目的。 测量放大器：测量放大器的作用是将微弱的心电输入信号( 毫伏 级) 进行放大，将信号调整到a d 采样器的输入范围，以便充分利 用a d 采样器的满量程分辩率。 陷波器：由于心电信号比较弱，且频率接近市电的5 0 h z 干扰信 4 多，所以必须加以一个中心频率为5 0 h z 的陷波器去处5 0 h z 的市电 干扰信号。 a d 采样器：完成模拟信号的a d 转换器。本系统选用t i 公司的 t h s 2 0 6 采样芯片，其内部有四个采样保持器，可同时采样四路输 八信号，在结合四片八路模拟开关就可以完成3 2 路信号的采样。 单片机：它是整个系统软件的核心，主要完成根据计算机传送来的 命令选择工作方式、系统初始化、单片机的工作控制，以及在主程 序中完成对a d 采样器、f l a s h 存储器和并行接口的控制等； 电子科技大学硕士论文 存储器：由于课题要求采样数据要有断电保存功能，所以必须采用 存储器来保存5 秒的采样数据。在存储器的选择方面，本课题采用 f l a s h 存储器，它具有读写方便，可多次擦写和断电保存功能，满 足课题设计要求，其存储量大小应为2 5 6 k 字节大于系统要求的存 储容量( 5 秒4 0 0 h z 3 2 8 b i t ) 。 并行接口：在与计算机的数据通信方面，由于课题要求系统具备边 采样边传送的功能，且要满足数据采集系统的实时性强的要求，所 以采用并行接口。 由于i 靼片机的地址和数据总线为8 位，而f l a s h 存储器的地址总线为 18 位，所以要加入8 2 5 5 来完成f l a s h 存储器的地址扩展。 根据课题要求，系统有四种工作方式： 采样发送模式：在此模式下，系统对32 路输入信号完成一次采样 后，就将采样结果通过并行接口传送给计算机，完成实时采样和数 据传送功能， 采样存储模式：在此模式下，系统对3 2 路输入信号完成一次采样 后，将采样结果存储在f l a s h 存储器中保存，已待以后的处理。 数据传送模式：在此模式下，系统将f l a s h 存储器中的数据通过并 行接口传送给计算机，由计算机进行数据处理。 数据清除模式：此模式下，系统将保存在f l a s h 存储器中的采样数 据清除，同时也将单片机内的数据缓冲区的数据也清除。 工作模式的选择是通过采样板上的跳线开关来完成，另外计算机接口主 程序电为用户提供了选择菜单。 系统整体上可以分为模拟和数字控制两大部分，模拟部分包括模拟开 关、测量放大器、陷波器和a d 采样器，数字部分包括单片机、f l a s h 存储 器和并行接口。下面将从硬件和软件两方面对课题做一阐述。 2 2 单元电路设计 2 2 1 模拟开关 电子科技大学硕士论文 模拟多路开关( 简称多路开关) 在多路被测信号共用一路a d 转换器的 数据采集系统中，通常用来将多路被测信号分别传送到a d 转换器进行转 换，以便计算机能刘多路被测信号进行处理。 在现代数据采集系统中，主要使用电子式多路开关。本系统采用m a x i m 公司的集成模拟开关芯片m a x 3 0 8 。 m a x 30 8 是m a x i m 生产的8 路集成模拟开关芯片，可单电源和双电源供 电，在单电源形式下，电压范围是4 5 v 一3 0 v ，图是m a x 30 8 的引脚图和内部 框图“： 图2 2 表2 。m a x 3 0 8 的引脚功能说明 p 工nn a m ef u n c t l 0 n l ，i 5 ，i t )a c ，a 2 ，a la d d r e s si n p u t s 2e ne n a b l e i n p u t 3v n e g a t i v es u p p l yv o l t a g ei n p u t 4 7n o i n 0 4 a n a l o gi n p u t s b i d i r e c t i o n a l 8c o m a n a l o go u t p u t b i d i r e c t i o n a l 9 一1 2n 0 8 n 0 5 a n a l o gi n p u t s b i d i r e c t i o n a l 13v +p o s i t i v es u p p l yv o l t a g ei n p u t 1 4g h dg r o u n d t | l a x 3 ( 1 8 的导通电阻为6 0 q ，漏电流0 0 2 n a ，通过计算漏电流引起的 误差电压小于量化单位：开关切换时间t 。为4 n s ，满足系统设计要求。 m a x 30 8 应用电路如下图所示 d 电子科技大学硕士论文 r i a x 3 0 8： 图2 3m a x 3 0 8 应用电路 上图所示的是一路模拟开关的电路，i n l 一i n 8 与其中的八路输人信号相 连，m u l e n 和m u l a 0 一m u l a 2 由单片机的p 2 口控制，作为选通和通道选择控 制信号，输出信号作为后级放大电路的输入信号。 2 2 2 测量放大器 在数据采集系统中，被检测的物理量经过传感器变换成模拟信号，往往 是微伏级的微弱信号，需要用放大器加以放大。现在市场上可以采购到的各 种放大器( 如通用运算放大器、测量放大器) 中，由于通用放大器一般都具 有毫伏级的失调电压和每度数微伏的温漂，因此，通用运算放大器不能直接 用于放大微弱信号，而测量放大器则能较好的完成此功能。 测量放大器是一种带有精密差动电压增益的器件，由于它具有高输入阻 抗、低输出阻抗、强抗共模干扰能力、低温漂、低失调电压和高稳定增益等 特，t 羔使旦；在检测微弱信号的系统中被广泛用作前置放大器。本系统在模拟 开关后也设置了四个测量放大器，对同时输人的四路模拟信号进行放大。 一测量放大器的原理 测量放大器的电路原理如图2 4 所示”。由图2 4 可见，测量放大器是 由三个运算放大器构成，并分为二级：第一级是两个同相放大器a l 和a 2 ， 因此输人阻抗高：第二级是普通的差动放大器，把双端输入变为对地的单端 输出。下面以图所示的测量放大器电路原理为例，讨论测量放大器的工作原 弹。 电子科技大学硕士论文 图2 4 测量放大器的电路原理 测量放大器的增益可用以下公式确定”： 足= 丽u o = 瓦j ( u 3 历- u 而4 ) u ou ，】一u ，2( u ，j u ，2 ) ( u 3 一u 4 ) u = u ，】+ l c r u j = u ，2 一l c r2 ，一旦! l 二竺1 2 r g 竺! 二坚! ：墨! 鱼堡! u ，l u ，2r g 而测量放大器输出电压为 ”丽9 6 ”耖崤 为提高共模抑制比和降低温漂影响，测量放大器采用对称结构，即取 r i = r ，r f r 4 ，r f r 。，联立解式并整理得 k = 爿= 卅+ 百2 r i ，i r s 所以通过调节外接电阻r g 的大小可以很方便地改变测量放大器的增 益。 电子科技大学硕士论文 虽然目前市场也有高精、低漂移的运算放大器f 如o p 0 7 ，a d s 7 等) ，但 在弱信号、强干扰的环境中应用，仍代替不了测量放大器，这是因为： ( 1 ) 为r 提高抗共模干扰能力和抑止漂移影响，通常要求运放的两个输入 电阻对称，这样，一则运放的输入阻抗受反馈电阻影响不可能做得很高，因 此不适于作为多点检测的前置放大器( 因为信号源内阻不同，放大器增益也 不同) ；二则调节增益不方便，因为要保证两输入端电阻对称，必须在改变 反馈量( j _ 】节增益) 的同时，也要相应调节另一输入端等效输入电阻。 ( 2 ) 抗共模干扰的能力低于测量放大器，尤其是对交流共模信号。 二测量放大器a d 6 2 3 现在j 订场销售的集成测量放大器有多种型号，其中美国a n a l o g d e v i c e s 公司提供的a d 6 13 型测量放大器满足设计要求，其它型号的测量放大器 在电路上虽然有所差别，但它们的外部性能都是一样的。下面介绍一下这种 测量放大器”1 。 p o ss u p p l y 4 n e gs u p p l y o u t 6 r e f 5 图2 5a d 6 2 3 内部原理图 如上图2 5 所示，a d 6 2 3 内部采用3 运放的结构，适用单电源和双电源 供电，正负输入端还加有两个p n p 型晶体管，提高输入阻抗，增益大小通过 电阻r c 来调节，由下式决定”1 ： v 。= ( 1 十百1 0 0 k q ) 电子科技大学硕士论文 r e f 脚为输出参考电平，即零输入时的输出电压，按照a d 采样芯片的 输入信号要求，此脚电平应该为2 5 v ，这时放大器的输出电压为”】： ：( 1 + 1 0 i o k q ) 十口 、g 多路模拟开关切换频率f r ： 4 k h z ，切换周期r c o 25 m s ，而a d 6 23 的建立 时问t 。为3 0us ，to 6 ) & 0 x 3 ； ，i 叹最低二位的值 w h i l e ( 1 ) s w i t c h ( m o d e ) 电子科技大学硕士论文 c a s e0 x 00 ：c 1 e a r f l a s h ( ) ；b r e a k ； 选择清除工作模式； c a s e0 x 0 1 = s a m p l e s t o r em o d e ( ) ；b r e a k ； 选择采样存储工作模式； e a s e0 x 0 2 ：r e a d s e n d _ m o d e ( ) ；b r e a k ； 选择数据发送工作模式： d e f a u l t ：s a m p l e s e n d _ m o d e ( ) j 选择采样发送工作模式； ) i 3 2 1 系统初始化 系统初始化主要完成单片机、a d 采样器、模拟开关、f l a s h 存储器、 8 2 5 5 的初始化配置工作，以及单片机与其他工作芯片接口控制信号的初始 配置。其处理流程如下所示： 接口信号设置l ， 8255 初始化l 上 a d 采样器初始化l 定时器和中断初l 始化i i l l 系统全局变量初l 抬化l 皇王型茎查兰堡主堡奎 1 接口信号和8 25 5 设置 单片机与其他器件的接口地址以及控制信号的初始配置如下所示 ，采样存储工作模式 # d e f n es a h p l e s t o r e m o d e r t 4o o采样率 # d e f _ m es a m p b e s t o r em o d e t m2 0 0 2 0 # d e f ：f i es a m p l e s t o r e m o d e m p ( s a m p l e s t o r e m o d e r t s a m p l e s t o r em o d e t m + 3 2 2 56 ) + 25 6 采样传送工作模式 s a m p l e s e n dm o d e r t 40 0 x b y t e ( ( u 1 1 s i g n e dc h a r + ) 0 x 2 0 0 0 0 l p o r t a 一8 2 5 5 0 x 0 8 f f p o r t b8 2 5 50 x 0 9 f e p o r t c8 2 5 50 x o a f f p o f t m8 25 50 x o b f f p o i ：ta d0 x 0 7 f f # d e fl n e c m d b t r a d r d a t a 8 2 5 5 0 x 8 0 ，发送数据时825 5 控制字 # d e f l n e c m d b r c d a t a 8 2 5 5 0 x 9 0 接收数据时8 2 5 5 控制字 # d e f l n e c m d b i n i t 一8 2 5 5 0 x 9 b 8 2 5 5 初始化控制字 # d e f n eo s c2 4 0 0 0 1 4 0 接口控制信号的映射定义 # d e f l n ek l c s 0a dp 1 _ 4 # d e fl n ec o n v s t a dp 1 5 # d e fl n en w e f l a s hp 1 6 # d e f1 1 8 n c e f l a s hp 1 7 # d e f = f i en w r i t e e p pr x d # d e f n en d a t a s t be p pt x d # d e f n en o ef l a s hi n t i e e e e e e e n n n n n n n e e e e e e e d d d d d d di#n_#t# 电子科技大学硕士论文 # d e n en w a i te p pt o # d e f n en o n c e s a m p l e e p pt 1 # d e f l n ei n i t 8 2 5 5t 1 # d e f n en w fa d8 2 5 5w r # d e f r l en r da d8 2 5 5r d # d e f m en c s8 2 5 5p 22 # d e f n ea l8 2 5 5p 21 # d e f n ea 0 8 255p 20 # d e fl n eg e n e r a t e s i g n a li n t o u n s i g n e dc h a rr i n g _ b y t e ； u n s i g n e dc h a r d a t am o d e j u n s i g n e dl o n gd a t ap f l a s h ； u n s i g n e dc h a ri d a t aw b u f f e r 【5 3 2 接收数 u n s l q n e d b l t1 1 a q 据缓冲区 c h a rp _ w b u f f e r h e a d ，p _ w b u f f e r e n d w b uffe r o v e r e m p t y ； 2 a d 采样器初始化 t h s l 2 0 6 的初始化流程如下 【开 始 + 将0 x4 0l 写入 it h s l 206 ，将c r l 的 r eset 位置1 i 将0 x 4 0 0 写入c r i ，清 l 除cr1 寄存器 上 将控制字写入c r o 寄 i 存器 上 将控制字写人c r i 寄 | 存器 电子科技大学硕士论文 在本系统中，t f s l 20 6 工作在s i n g l e 模式，在每个定时器中断处理中 通过置c c ，n v s t 信号，即单片机的p 1 5 端口为l ，进行一次采样。在4 路模 拟输入通直下f i f o 的触发级别是4 。数据输出的顺序依次是a i n p 、a i n m 、 b i n p 和p i n m ，数据输出的是二进制格式。因此c r o 和c r i 控制寄存器的值 如下 b i tb i t 9b 1 7 8b i t 7b i t 6b i t 5b i t 4b i t 3b i t 2b i t lb i t 0 c r ooo0o1l010 c r io1l0o0oo0o 3 定时器和中断初始化 由于本系统采用的a d 转换器速度快，所以在程序设计上单片机采用查 询方式处理采样数据，采用定时器2 中断来定时处理数据，定时器2 的设置 如下： 采样存储工作模式 # d e f _ r l e t l 2 一n t m ( u n s i g n e dc h a r ) ( 0 x f f f f 一( o s c 1 2 s a m p l e s t o r e m o d er t ) + 1 ) 4 d e f n e t h 2 一n u m ( t l n s i g n e d c h a r ) ( ( 0 x f f f f 一( o s c 1 2 s a m p l es t o r e - m o d e r t ) + 1 ) 8 ) 采样传送工作模式 # d e f i n et l 2 _ n u m s ( u n s i g n e dc h a r ) ( 0 x f f f f 一( o s c 1 2 s a m p l e _ s e n dm o d e _ r t ) 十1 ) # d e fl n et h 2 u m s ( u n s i g n e dc h a r ) ( ( 0 x f f f f 一( o s c 1 2 s a m p l e _ s e n d m o d e r t ) + 1 ) 8 ) 系统定时器和中断的初始化如下： i e = 0 x a 2 ；ff8 2 ； i p = 0 x 2 ： t r 0 = ( ： t r i = 【 ： t m o d ：0 x 2 17 t l o = 0 ； t h 0 = 0 ： 电子科技大学硕士论文 p c o n = 0 x 8 0 j t h l = 0 x f f 一( o s c + 2 3 2 1 2 ) 9 6 0 0 + 1 ； t l i ：t h l ； t r l = ； t 2 ) i o i ) = 0 x 00 ； t 2 c o t j - 0 x 00 ； t r 2 = ( ) ； t l 2 = 【_ ； t h 2 = ( ) ： 在定时器中断处理函数中将根据系统的工作模式处理采样数据。 4 系统全局变量初始化 鉴于数据采集系统的实时要求，我们不能在每收到一个采样数据时就进 行数据的存储或发送，而且f a l s h 存储器也不适应一个字节一个字节的操 作，所以我在单片机的内部数据存储区里设置了一个数据缓冲区，大小为5 3 2 字节，用于对采样数据的缓冲存储，而且不论在采样发送工作模式还 是采样存储工作模式下，都是等到a d 采样器完成3 2 路数据采样之后再进行 存储或发送操作：在数据发送工作模式下，f l a s h 存储器中的数据也是先读 到单片机内部的数据缓冲区中，再通过并口发送给计算机。 除数据缓冲区外，还有一些用于控制程序流程的全局控制变量，比如 f l a s h 存储器等接口器件的状态控制变量。 3 2 2 采样发送工作模式 在采样发送工作模式下，系统对32 路输入信号完成一次采样后，就将 采样结果：虚过并行接口传送给计算机，其处理流程如下所示 叵二二卫 l 打开定时器2 l 等待定时器中断 处理 电子科技大学硕士论文 在中断处理函数中，程序的处理流程如下 广 乜：塑j 采样和发送数据都是通过调用相应的函数来完成，每一次都是采样和发 送3 2 路输入信号的数据。 3 2 3 采样存储工作模式 在采样存储工作模式下，系统对3 2 路输入信号完成一次采样后，将采 样结果存储在f l a s h 存储器中保存，其处理流程和采样发送的流程一样，只 是在定时器中断中的处理流程不同，其流程如下： 电子科技大学硕士论文 在采样存储工作模式中，系统的采样时间是5 秒，保存的采样数据是5 32 40 0 字节。当载人2 5 6 个字节后，即8 个3 2 路采样点数据，将把数 据编程到f l a s h 存储器中。由于p l a s h 的编程时间为10 m s ，大于采样间 隔，所以在程序处理上要采取一定的方法来避免时间上的差异，这一点将在 3 ，2 3 节中详细讨沦。 3 2 4 数据发送工作模式 在数据发送工作模式下，系统将保存在f l a s h 存储器中的采样数据通过 并行接口传送给汁算机，其流程如下： l 茎塑l f 谴w 个字节黼楗 i 将n 个字节数据发 【送给 pc 数据i | 勺读取和发送操流程作将在后面的章节中阐述。 3 2 5 数据清楚工作模式 在数据清除工作模式下，系统将保存在f l a s h 存储器中的采样数据清 除，同时| 盥l 将单片机内的数据缓冲区的数据也清除，其流程如下： i 开始 i ， l 将单片机内的数 l 据缓冲区清零 上 l 将f l a s h 内的数据 l 清零 士 蜂呜器间隔叫 皇型望查兰婴主笙墨 f l a s h 存储器的清零代码如下所示 u n s i g n e dl o n gn ； u n s i g n e dc h a ri ； n = 0 ；n 5 ；n 十+ ) f o r ( i = 0 ；l 3 2 j i + + ) w b u f e r n 】 i = 0 x 0 0 f o r ( n = 0 ；n 8 x b y t e p o r t c 一8 2 5 5 1 - ( u n s i g n e d c h a r ) ( ( p _ f l a s h l6 ) & 0 x 0 0 0 0 0 0 0 3 n c e _ f l a s h - 0j n o e _ f l a s h = 0 7 p 0 = 0 x f f ： p r b u f f e r i 】= p 0 n o e _ f l a s h = 1 ： n c ef l a s h = 1 ； p f l a s h + + ； 数据读载入函数是w 3 2 b y t e s e c t o r ( ) ，其主要代码如下所示： 下面是代码程序： v o l iw 3 2 b y t e s e c t o r ( u n s i g n e d l o n gp f l a s h ，u n s i g n e dc h a r + p w b u ff e r ) 电子科技大学硕士论文 u n s i g n e ac h a rp s e c t o r b y t e ；i p s e c t o l b y t e = ( u n s i g n e dc h a r ) p f l a s h w h i l e ( l a s h r e a d y - = 0 ) ； x b y t e p o r t a 一8 2 5 5 ：p s e c t o r b y t e ； x b y t e 【p o r t b 一8 2 5 5 _ ( ur l s i g n e dc h a r ) ( p f l a s h 8 x b y t e p o r t c 一8 2 5 5 】- ( u n s i g n e d c h a r ) ( ( p f l a s h l6 ) 0 x 0 0 000 0 0 3 ) ； f o r ( 1 = 0 j 1 3 2 ；1 + + ) x b h t e 【p o r t a 一8 2 55 】- p s e c t o r b y t e ； p 0 = p _ w b u f f e r i 】； r i c e f l a s h ：0 ； n w e f l a s h ：0 ； n w e f l a s h = l ； n c e f l a s h ：l ； p s e c t o r b y t e + + j 、 当载人8 个3 2 路信号的采样点数据后，f l a s h 的2 5 6 字节缓冲区被写 满，必须将这25 6 字节的数据编程到f l a s h 中去，其编程的平均时间为 l0 m s ，大于采样间隔2 5 m s ，所蹦在编程完成以前就要开始下一次的采样， 而且在一次编程期间，f l a s h 缓冲器中的25 6 个字节数据不能被修改，否则 这2 56 字节的数据就要重新编程，所以就要利用单片机内部所设置的数据缓 冲区来暂时存储采样数据。在f l a s h 编程期间，系统将采样4 个点( 3 2 路) ，数据缓冲区的大小可以存放5 个点( 32 路) 的采样数据，还剩一个 点的数据存放空间，由于f l a s h 的载人时间纳秒级，远小于采样间隔，所以 可以在一个采样间隔内将暂存的4 个点数据载人f l a s h ，释放单片机数据缓 冲区的空间。下面简略说明一下其处理过程： 皇王型垫查兰堡圭堡茎 采样第1 个点( 3 2 路) ： 存入b u f f e r 0 o 一3 1 】： 载人f l a s h 缓冲区；0 0 0 0 0 0 0 0 i f 采样第2 个点( 3 2 路) ； 存入b u f f e r 1 0 3 1 ； 载人f l a s h 缓冲区：0 0 0 2 0 - 0 0 0 3 f 采样第8 个点( 3 2 路) ； 存人b u f f e r 2 0 3 1 ； 载人f l a s h 缓冲区； 0 0 0 e o 0 0 0 f f ( f l a s 缓冲区满) f l a s h 编程，需要1 0 m s 采样第9 个点( 3 2 路) 存入b u r f e r 【3 0 3 1 】 采样第10 个点( 3 2 路) 存人b u f f e r 4 0 3 1 ； 采样第1 1 个点( 3 2 路) 存人b u f f e r 0 o 一3 1 ； 采样第1 2 个点( 3 2 路) 存人b u f f e r 1 0 3 1 ； 采样第1 3 个点( 3 2 路) 4 2 f l a s h 编程结束 电子科技大学硕士论文 存人b u f f e r 2 【0 - 3 1 ； 将第9 个点载人f l a s h 缓冲区；0 0 0 0 0 0 0 0 1 f 将第l0 个点载入f l a s h 缓冲区；0 0 0 2 0 0 0 0 3 f 将第1 1 个点载入f l a s h 缓冲区；0 0 0 4 0 0 00 5 f 将第1 2 个点载八f l a s h 缓冲区；0 0 0 6 0 0 0 0 7 f 将第1 3 个点载人f l a s h 缓冲区；0 0 0 8 0 0 00 9 f 采样第1 4 个点( 3 2 路) ； 存人b u f f e r 【3 0 - 3 1 ； 载人f l a s h 缓冲区；0 0 0 a 0 0 0 0 b e 在采样传送和采样存储两种工作模式下，要调用f l a s h 的控制模块。 3 5 并行通信模块 并行接口控制模块主要完成单片机通过并行接口和计算机进行采样数据 的传送。在数据发送模式和采样发送模式下都需要向p c 传送采样数据，但 两种模式下的并行接口处理略有不同，下面是两个传送函数的程序代码： 数据发送工作模式： v o i ds e n d p c o n e _ p o i n