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如何使用DSP和USB通信技术实现数据采集系统的设计
goodmbby
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如今，数据采集系统很多，有基于数字信号处理器 DSP 设计的，也有基于现场可编程门阵列 FPGA 设计的，这些采集系统尽管采集处理数据能力不差，但大多都采用传统授时模式。而异地同步测量是工程中经常用到的方法，如果用传统的授时模式，其时钟频率的产生是用晶体，而晶体会老化，易受外界环境变化及长期的精度漂移影响，造成授时精度下降，这样异地同步测量的数据其实在理论上已经不再同步、同时了。本系统采用 GPS 新型授时方法，结合 DSP 技术和 USB 通信技术设计的数据采集系统能较好地解决这个问题。
1 数据采集系统的总体硬件构成与工作原理
数据采集系统模拟量输人、同步采样控制、A／D 转换以及微处理器和接口组成，如图 1 所示。
模拟量输入部分设有多个通道（如 16 路），可用来对若干路电压和若干路电流同时测量。来自 PT 或 CT 副边的电压或电流，经隔离变换、模拟低通滤波后，被建立在 GPS 时间基准上的同步采样系统所采样，经依次 A／D 转换后按顺序放入固定 RAM 区。DSP 根据递归 DFT 算法，每来一个新的采样点计算一次所有被测量的各相基波分量，然后利用 GPS 接收器串口提供的时间信息和数据窗第一个采样点的顺序编号，给计算结果置以便于识别的“时间标签”。计算得出的各相量连同其时间标签按照一定的数据格式，经过 DSP 总线和 USB2.0 数据线送往 PC 上位机进行处理和分析。
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