数据采集是现代电子系统中必不可少的重要组成部分，在测量、制造、自动控制等场合都需要高质量的信号采集环节，由于ADC技术和微控制器技术的相对成熟，基于PCI，ISA等接口的数据采集卡被广泛地应用在众多科研和工控领域。在测试技术日益变革的今天，测试任务更复杂多变，需要采集和处理的信息量更加冗长，同时要求测试环节与计算机的接口更加无缝化和标准化，基于虚拟仪器技术（Virtual Instruments）和高速USB2.0接口的数据采集有着更广泛的应用前景和市场，是当前测试技术探讨研究的热点之一。
以运算速度更快，位数更宽，资源更丰富的ARM处理器作为控制核心，配合USB 2.0数据传输和灵活的上位机软件，新一代的数据采集卡已不再局限于单一的板卡形式，能够最终靠连接线独立于计算机之外，根据测试任务的需求，满足高精度、高速率、多功能的测试指标。同时由于采用了高性能的ARM处理器，控制程序容量加大，方便实现数据采集的独立化、智能化、多样化，摆脱数据采集系统对上位机运算能力的依赖，从而开发出全新的智能数据采集卡。
整个系统的组成框图如图1 所示。被测电压信号经过前置调理送到AD7685进行采样，由Atmega48的SPI驱动AD7685，采集到的双字节（16 b）数据由 Atmega48并口，分两次传送给ARM ADuC7026核心。当数据采集卡工作于联机状态时，由PC上位机软件设置采样频率和通道工作模式，经过处理通过USB控制芯片CH375送数据到PC端；当数据采集卡工作于离线模式时，无需PC上位机干预，数据采集卡按照预先设定的采样频率和工作模式进行采样。并将采样数据通过USB控制芯片CH375送数据到U盘端。系统采用±9 V，+5 V，+3.3 V以及模拟地数字地，并由DC／DC模块产生，经过良好的LC滤波为各个电路单元提供电力。人机接口（HMI）采用简洁的双按键和LED指示，对整个数据采集卡工作模式的选择和运作时的状态进行控制。
为了满足较高的采集精度和采样速率，该设计选择AD7685作为模拟／数字转换器件。AD7685是一款16位、串行输出、250 KSPS、电荷再分配、逐次逼近型 （PulSAR）ADC。ADC与处理器采用串行外围设备接口（SPI）接口进行连接，为了能够更好的保证ADC的精度，采用高速光耦6N137隔离式驱动电路来隔离处理器SPI总线上的串扰。
前置调理电路信号的流向参见图1系统组成框图。设计中，采用模拟开关ADG1024对输入信号进行切换，并通过可编程增益放大器（PGA）AD8251做处理，通过增益为0.2的电平转换16位ADC驱动器 AD8275，把±5 V的信号转换成0.25～2.25 V的信号，极大地扩展了该数据采集卡的测量范围，而简化了前置调理电路的设计，其电压计算公式如下：
经过前置调理电路使得不同量程范围的输入信号放大或衰减到0.25～2.5 V内，最大限度地利用ADC量程，使得采集系统的4个输入通道可以有单通道、双通道、四通道3种工作模式，且每个通道皆可设为为任意量程。前置通道的相应配置由处理器ADuC7026完成，其配置遵循表1。
该设计采用外置9 V开关型稳压电源或USB端口供电，由于开关电源的低成本和高功率密度，普遍被现代电子系统模块设计所采用，但其带来的电磁干扰（EMI）问题也不容忽视。同时，ARM7主频高达45 MHz，一定要考虑其EMI问题。该设计尽量选取低噪声的放大器和ADC，遵循最短路径的布线原则，确保前置通道具有较低的噪声水平。设计中，采用数字地／模拟地分区覆铜，并一点接地的布线方式，避免电源和数字部分对模拟地电位产生浮动和干扰。同时，采集卡外壳贴装铝箔纸，以防止外界电磁辐射影响内部电路的工作。
该设计使用USB控制芯片CH375，内置海量存储固件，既可当作USB设备方式向PC上位机传送数据，又可当作USB主机，将数据存入U盘中。该芯片支持USB 2.0通信协议，在并口工作模式下能同时支持主机方式和设备方式。为了能够更好的保证USB高速传输数据的稳定性和完整性，采取如下措施：
ADuC7026是基于ARM7TDMI 内核的精密控制器，具有62 KB FLASH，8 KBRAM和4个通用定时器，内部集成UART，I2C，SPI，DAC，PWM，JTAG端口、 PLA等众多硬件资源，40个通用I／O引脚。CPU时钟高达45 MHz，采用80脚LQFP封装。在该设计中，搭建了一个包括供电电路、时钟电路、复位电路、JTAG程序下载调试接口等电路的完整ARM7应用系统。实际上由于实测ADuC7026的外部I／O取反速度只有4 MHz，因此在SPI设计中，该设计加入Atmega48单片机作为中转，保证了控制核心在处理USB通信、U盘读／写等大量信息时对采样的准确触发。
4.1 ARM端程序编写ARM下位机软件完成的基本功能有3个进程，分别为 Wait，Online，Offline。当数据采集卡上电复位后，首先执行Wait进程，该进程等待按键操作，更改系统工作模式，配合的子程序还有相应初始化程序、按键防抖程序等。当Wait进程结束时，系统转入联机模式（Online）或离线模式（Offline）。联机模式按照用户设置进行采样，将数据存入CH375缓冲，CH375负责将数据传送给上位PC机，其程序流程如图2所示。离线海量存储固件，将数据存入U盘。为保证采集的实时性，控制器将数据存放在U盘扇区中，而不是以文件的形式读／写，避免创建文件时复杂时序的延误，其程序流程图如图3所示。
该数据采集卡的上位机应用程序由动态链接库DLL和客户端程序2个部分所组成。其中，DLL负责与内核态的USB功能驱动程序通信，并接收应用程序的各种操作请求；客户端程序负责对数据来进行分析处理。采用VC++编写，遵循了工程通用的输入／输出界面，能够实现普通数据采集卡的在线采集功能，同时也可以将数据采集卡存储在U盘中的采集数据，通过物理扇区寻址来读取相应的采集数据。
通过该数据采集卡挂载U盘，对5 kHz正弦单通道信号进行采集，将U盘数据导入上位机，以获得如图4所示的波形，它良好地复现了现场波形信号。
由于采用了支持海量存储技术的多模式USB总线控制器，使得该数据采集卡具有一定的智能采集能力，摆脱上位机连接限制而独立工作，采集到的数据存储到U盘中。符合新型数据采集系统小型化、移动化、智能化的发展的新趋势，广泛适用于工业现场和户外作业等应用场合，有很高的实用价值和推广意义。
关键字：编辑：什么鱼 引用地址：基于虚拟仪器技术和高速USB 2.0接口的智能数据采集卡的设计上一篇：基于虚拟仪器技术实现实时图象采集视觉系统的应用方案
最近两年，全球智能手机格局大变，三星、苹果还是老大老二，第三的位置却从华为变成了小米。根据Counterpoint Research的数据，小米在2月份成为全世界第三，华为的份额跌至第六。 Counterpoint Research日前发布了《2021年2月全地球手机销量数据图》，三星全球份额依然有20%，出货量同比增长了17%，重新再回到第一，主要是Galaxy S21提前发布、中低端手机普及所致。 苹果市场占有率17%，出货量下滑了20%，但全球第二的地位也无人能动摇。 小米以13%的份额位列第三，出货量下滑1%，原因跟电子元件缺货有关，导致部分产品无法生产。 紧随小米的是OPPO公司，市场占有率12%，同比增长3
月份小米手机全球份额位于第三、国内第一 /
VW 大众标准X3.3上的负载电压 US1 和 US2 选项 当带负载电压 US1/US2 时，负载电压US1 未接，US2 通过安全技术连接，由此可在驱动装置关闭时关断执行器。 第二个主接触器可作为开关元件用于外部设备的不间断（US2）。此功能有下列形式，可在安全配置中进行设置。 •n通过外部 接通 接触器将直接由外部输入端接通 （ProfiSafe电讯报文中的 US2）。此方式仅在使用 PROFIsafe时可用。 •n通过 KRC 接通 当中设置了 “FF 信号 ” 和非安全性“US2_CONTTOR_ON” 信号时，接触器将接通。由此机器人控制管理系统的非安全
继苹果发布 iOS 14.2、 iPadOS 14.2 、tvOS 14.2 、 watchOS 7.1 开发者测试版Beta 2更新后，苹果发布了最新的iOS 14.2、 iPadOS 14.2公测版Beta 2系统更新。 iOS 14.2 和 iPadOS 14.2 现已可通过苹果开发者中心下载，或在安装适当的研发人员描述文件后通过更新下载。IT之家网友可以到 集中讨论。 iOS 14.2/ iPadOS 14.2 Beta2 更新主要修复了部分bug以及新增了部分 emoji 13.0 表情，功能更新依然保留 Beta 1 内容，例如为控制中心带来了新的音乐识别控制功能，强化了 Shazam 应用在 iOS
NVIDIA 初创企业展示招募现已开启，涵盖大语言模型、生成式人工智能、元宇宙、生物医药及无人驾驶等多个行业类别。 NVIDIA 初创加速计划（NVIDIA Inception）是 NVIDIA 为初创企业所提供的一个加速平台，目前全球已有超过 15,000 名成员。作为全世界最大的初创企业ECO之一，NVIDIA 初创加速计划成员遍布 100 余个国家。今年，NVIDIA 初创加速计划中国会员公司数正式突破 2,000 家！伴随这一里程碑的到来，2023 NVIDIA 初创企业展示的序幕也将拉开。 NVIDIA 初创加速计划于 2016 年落地中国，数以千计的初创企业受益于 NVIDIA 强大的技术实力和开放的
,000 家，2023 NVIDIA 初创企业展示蓄势待发 /
集微网消息，耳机行业最为主流的发展的新趋势，莫过于全无线耳机。日前，知名耳机厂商 B&O 就将自家的的无线 最大的亮点，是将随机配备的充电收纳盒升级到具备无线充电功能。 据悉，Beoplay E8 2.0 与初代 E8 的耳机是一样的，所以无线充电收纳盒才是这次“升级”的重点，这是厂商在尚未达到更新周期而又想更贴近潮流的一个较为保守的做法。 售价方面，Beoplay E8 2.0 售价为 350 美元，约合人民币 2400 元，新耳机将于 2 月 14 日正式开售。鉴于Beoplay E8 2.0 在耳机方面与初代 E8 完全一样，所以 B&O 还为初代用户推出了无
一加Nord 2T在推出前被发现在TRDA和GFC认证网站上。Nord 2T的名称和型号已被确认。该设备将配备5000万像素的主后置摄像头和3200万像素的前置摄像头，均支持EIS和像素分层。 一加Nord 2T在印度的发布似乎就在眼前，因为这款即将推出的智能手机已然浮现在TDRA认证网站上。2022年5月在印度推出之前，这款智能手机的相机细节也已通过相机FV5网站被曝光。 一加Nord 2T在上市前已在TDRA网站上被发现。据TDRA网站称，这款即将上市的设备将采用CPH2399的型号，并将接着使用OnePlus Nord 2T的名称。该设备还被发现在GCF全球认证网站上，这表明它即将推出。虽然确切的推出日期尚不
T名称得到确认 相机细节曝光 /
日前，在ICCAD 2019期间，国微集团高级副总裁兼S2C首席执行官林俊雄做了题为《加快国产EDA平台建设，推动IC产业高质量发展》的主题报告。 林俊雄表示，EDA是整个科学技术进步，整个芯片产业高质量发展的重要基础，目前全球85亿美元的EDA市场中，前四大EDA公司占据了90%，而且全部为美国公司，这就是国产EDA目前面临的困境。但林俊雄同时强调，如果找到有效的投资方法，以及结合如今国内IC产业的蓬勃发展，国产EDA无论在市场经济效益还是长期投资上，都会有巨大的潜在市场和发展空间。 林俊雄认为，目前国产EDA发展难点颇多，最主要的就是EDA工具的多样性，主流工具超过上百种，涵盖各个细致划分领域，而我们只有一个个点工具的突破，想要实现整个流
动力电池需求旺盛，国内电池厂商积极扩。近日，欣旺达、国轩高科相关项目正式迎来产品下线GWh动力电池项目首块电芯及PACK包下线亿元； 国轩高科：泰国工厂首款电池产品正式下线GWh。 欣旺达：投资213亿 年产50GWh项目产品下线日，欣旺达动力义乌新能源动力电池生产基地项目首块电芯及PACK包正式下线。据悉，这是浙江金华史上单体投资顶级规模的制造业项目。 据悉，欣旺达动力义乌基地总投资213亿元，项目规划年产50GWh新能源动力电池，全面达产后预计年产值约350亿元。项目主要是做锂离子动力电
家电池企业新工厂迎来下线 /
版（高清带目录）
完全精通教程
-5作业代码
【电路】实用的USB接口锂离子电池充电器电路(LTC4053作为控制器）
解锁【W5500-EVB-Pico】，探秘以太网底层，得捷电子Follow me第4期来袭！
4系列MSO混合信号示波器于2019年首次推出时，就基于4系列示波器，引入了新的操作方法。凭借其创新的触摸屏用户界面和高清显示屏，它将备受 ...
串行数据通信、电源管理和电源转换技术的进步使得捕获、观察和分析更复杂的信号细节对于准确的测量和高效的故障排除至关重要。全新4系列B ...
PH计是一种常用的仪器设施，通常用于测量液体中的氢离子浓度，可得出酸性、中性还是碱性的数值。主要使用在在环保、污水处理、医药、化工等领 ...
面对升级挑战游刃有余 赋能工程师不停地改进革新突破当今时代，电子测试测量工程师面对的挑战更复杂、数据更庞大、时间更紧迫，需要快速提取信息 ...
泰克推出全新4系列B MSO 以更出色的解决能力高效提升分析和数据传输速度
全新的计算平台将响应速度提高了 2倍，并配有备受赞誉的界面和远程操作功能中国北京2023年12月5日– 业内领先的测试与测量解决方案提供商 ...
轻装上阵·信号无忧 超便携函数/波形信号发生器DG900 Pro/800 Pro系列亮眼登场！
博通宣布终止现有 VMware 合作伙伴计划，经销商重新签约需营收流水 50 万美元以上
Keysight 400GE 网络安全测试平台助力Fortinet验证针对超大规模 DDoS 攻击的防御能力
临港新片区基金公司联合行业翘楚睿赛德科技 举办2023RT-Thread开发者大会
有奖国产芯直播：先楫800MHz RISC-V MCU高能秀，岂止控4只伺服电机，干货多多
共抗疫情 少出门多学习： 多部TI实用课程奉上， 身体不能在路上就让灵魂在路上
有奖直播是德科技感恩月—遇见KeysightCare - 贵重仪器安全避坑指南
信号源与示波器分析仪通信与网络视频测试虚拟仪器高速串行测试嵌入式系统视频教程其他技术综合资讯词云：
