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1、中国矿业大学徐海学院专业技能考核培训设计报告姓 名： 学 号： 专 业： 电子科学与技术 设计题目： 远程数据采集系统设计 专 题： 基于 CPLD/FPGA 的电压数据采集 指导教师： 设计地点： 嘉园实验楼 时 间： 20130506 2013 年 5 月CPLD 课程设计任务书专业年级学号学生姓名专业年级学号学生姓名 任任务务下下达达日日期期：2013 年 5 月 6 日设计日期：设计日期： 2013 年 5 月 6 日 至 2013 年 5 月 20 日设计题目：设计题目：基于 PC、MCU 和 CPLD/FPGA 的远程数据采集系统设计设计专题题目：设计专题题目： 基于 CPLD/F
2、PGA 的电压数据采集设计主要内容和要求：设计主要内容和要求： 利用上位计算机、单片机、可编程逻辑器件和 ADC 器件构成一个远程 数据采集系统，系统具备远程/就地两种控制模式，具有 8 通道循环采集和 指定通道采集两种数据采集方式。具体要求如下： 1.CPLD/FPGA 硬件电路和 AHDL 控制软件设计 电路具备控制 ADC0809 的采集功能，具备 6 位数码管动态扫描功能， 具备 8 位按键输入功能，具备和单片机信号交换功能。 2.单片机硬件电路和监控软件设计 电路具备和 CPLD/FPGA 交换信息，以及和上位机算计进行 RS232 的通 讯功能，能将上位机发出的控制指令下达到 CP
3、LD/FPGA 中，并将采集的数 据传送到上位计算机中。 3.单片机程序要求用 C51 编制。 上位机算计软件设计 利用 VB 或 VC 程序编制上位计算机控制程序，实现远程数据采集功能 并实时显示采集的数据和通道号。指导教师签字：摘 要 随着科学技术的迅猛发展，新技术革命将把人类由工业化社会推进到 信息化社会为主要内容的数据采集测试技术，已形成了一门专门的技术科 学。数据采集系统是计算机、智能仪器与外界物理世界联系的桥梁，是获取信息的重要途径。数据采集技术是信息科学的重要分支，它不仅应用在 智能仪器中，而且在现代工业生产、国防军事及科学研究等方面都得到了 广泛应用，无论是过程控制、状态检测，
4、还是故障诊断、质量检测，都离 不开数据采集系统。 本文介绍一种基于 EP1K30TC144-3 的 CPLD/FPGA 和 89S52 单片机的一种电压测量电路，基本内容包括单片机最小系统、AD 转换电路、键盘和 LED 显示电路，以及设计系统涉及的其他电路。系统硬件电路由标准电路和 自制电路两部分组成。标准电路包括单片机最小系统、6 个 LED 数码管电路 和键盘电路以及 CPLD/FPGA 系统，这部分电路已制成电路板，自制电路自 行设计焊接，包含标准电路不具备的其他电路。系统软件根据设计任务自 行设计独立编制并进行调试，最终实现利用上位机远程控制系统进行数据 采集功能并实时显示采集的数据
5、和通道号。关键词：89S52 单片机、EP1K30TC144-3 芯片、CPLD/FPGA、上位机、电压 采集、AD 转换电路目 录1 绪论绪论.11.1课程简介.11.1.1 课程设计的性质、目的和任务.11.2系统设计思路.11.3方案论证及比较.21.3.1 单片机控制方案的选用.21.3.2 FPGA 控制方案的选用.21.4 系统设计原理框图.32 硬件电路设计硬件电路设计.42.1单片机电路.42.1.1 单片机电路板.42.1.2 单片机最小系统.52.1.3 显示译码电路.52.2 A/D转换.72.2.1 ADC0809 内部结构.72.2.2 ADC0809 转换原理.82.2.3 AD 转换电路.92.2.4 电路设计.92.3 硬件设计流程.102.3.1 硬件设计流程图.102.3.2 CPLD 系统流程框图.112.3.3 详细管脚说明.113 软件设计软件设计.133.1 设计任务.133.1.1 基本任务.133.1.2 扩展任务.133.2程序设计.133.2.1 软件设计流程.
