基于AT91SAM7X微控制器实现数据采集系统的设计

基于AT91SAM7X微控制器实现数据采集系统的设计

1 AT91SAM7X数据采集主控芯片介绍

2 数据采集系统硬件设计

2．1 数据采集系统硬件设计结构图

2．2 AT91SAM7X的ADC模块介绍

2．3 AT91SAM7X的USB2．O模块介绍

3．1 ADC模块的配置与模块编程

系统设计中采用多点方式进行A／D转换，ADVREF接3．O V的基准电压。方便起见，以单点转换为例，说明ADC模块的配置与模块编程。当然在A／D转换之前，系统时钟和整体的配置是必需的，此处只介绍ADC模块相关的配置与模块编程。先将与模／数转换相关的所有寄存器清零，以保证所有寄存器都有确定值。具体配置过程和IAR程序代码如下：

3．2 USB2．0模块的配置与固件编程

USB2．0接口模块如图3所示。该模块需要2个时钟，即USB2．O器件端口时钟和主时钟。模块通过APB总线接口访问USB2．0器件端口．通过对 APB寄存器的8位值进行读／写以实现对存储数据的双口RAM的读／写。外部恢复信号可选，允许在系统模式下唤醒USB2．O器件端口外设，然后主机将通知请求恢复的器件。USB2．O接口进行枚举时，该特性必须由主机处理。为保留检查VBUS的I／O线，必须先对PIO的控制器编程，将该I／O配置为输入PIO模式。USB2．O器件中有一条中断线与高级中断控制器AIC相连，因此，处理USB2．0器件中断时，必须在配置USB2．0器件端口前对高级中断控制器AIC编程。

本系统中使用USB2．0接口与上位机进行通信。为便于说明，此处以向上位机端通过USB2．0接口传送O～9的数字，并循环10次为例，说明 USB2．0模块的配置与同件编程。系统初始化完成后，此固件程序就通过USB2．0接口发送O～9的数字，循环10次后结束。具体的配置过程和IAR程序代码如下：

3．3 USB2．0的Windows应用程序设计

位机程序运行过程中首先检查设备的连接情况，确认成功连接后开始接收USB2．0设备发送过来的数据。此处为循环10次的0～9的数字，如图4所示，数据已经成功传输到了上位机端。

结语

本文设计了基于AT91SAMTX的多路USB2．0数据采集系统，以AT91SAM7X芯片为核心实现了数据信号的调理变换、采集和向上位机的传输。由于AT91SAM7X内置了ADC模块和USB2．0设备接口，使得系统设计十分方便；同时由于无需使用大量的外扩芯片，使得硬件成本大幅降低，产品体积更小巧，稳定性方面也比外扩芯片的方式有较大幅度的提升。

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