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基于AVR单片机大容量数据采集系统的设计技巧

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本文章讲述了基于AVR单片机大容量数据采集系统的设计技巧.

容量上

的瓶颈,在提高单片机性能的同时大大降低了系统成本。基于此设计了5路A/D采集电路,同时介绍了各个芯片的特点、功能结构,并在此基础上给出了它们之间的硬件接口设计及程序设计流程。

关键词:大容量数据采集;AVR单片机;Flash存储器,接口设计

0引言

AVR系列单片机一直以功能强、高可靠性、高速度、低功耗等特点而受到广泛的应用。但是AVR单片机自身的存储空间不大,例如在长时间或者高速数据采集系统中,对数据存储空间需求很大,单片机自身的空间难以满足存储要求,所以在大容量数据采集的场合下其作用受到了限制。因此,在AVR单片机的基础上外扩一个存储芯片可以解决其存储容量小的问题。

Flash存储器体积孝容量大、并可随机访问,是作为扩展存储芯片的最佳选择。设计中采用了sumsung公司生产的NAND型的K9F5608UOM芯片作为扩展存储。

硬件设计

论文设计了5路A/D采集电路,介绍了如何在实际的电路中实现大容量数据采集。设计要求:5路并行采集电路,A/D采集精度为12位,每路的采集速度约为10k/s,有效采集时间约为10分钟。由此我们可以得到所需要的存储空间大小大约为3M(10×5x10×60K),一般AVR单片机的数据存储容量是远远达不到的,因此扩展一个FLASH芯片作为数据存储器。

整个数据控制采集系统由三大模块组成,分别是MAX1304模数转化芯片构成的数据采集模块、K9F4G08UOM存储芯片构成数据存储模块以及Atm-ega16L芯片组成的系统控制模块。系统设计构架见图1。

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