电子产品世界

2.3 采集电路设计

采集电路由差分放大器SSM2141、增益放大器LT1355、A/D芯片ADC12062和ARM处理器S3C4510B组成，如图3所示。

差分放大器SSM2141将输入的差分信号再次转换成单端信号。高速运放LT1355将单端信号放大，使其值符合A/D芯片输入电压范围。

ADC12062作为模数转换芯片，具有12位采样精度，其基准电压为4.096V。ADC12062采用CMOS工艺，具有低功耗的特点，功耗为75mW。 ADC有下降沿触发中断引脚，将此引脚与ARM的外部中断引脚相连，ADC转换完成以后，及时通知ARM读取数据。

3 系统软件设计

数据采集系统的软件包括ARM初始化程序、中断向量表和应用程序。

3.1 初始化程序和中断向量表

系统启动时首先运行ARM内部ROM的BOOTLOADER程序，通过这段程序，可以初始化硬件、建立内存空间映射图。BOOT LOADER程序基本流程图如图4所示。

1)存储器初始化主要配置芯片内外存储器介质映射和实现地址空间的特殊存储器。配置如下。

3.2 微弱信号处理算法的实现

本研究采用基于功率谱估计来实现数字相关算法，流程图如图5所示。

相关运算转变为功率谱计算，要对采集数据进行快速傅里叶变换(FFT)和快速傅里叶反变换(IFFT)，其中FFT傅里叶算法是该程序模块的重点，时间抽取(DIT)基2的FFT算法是较为合适的FFT算法。

图6是FFT算法实现的基本框图。在蝶形运算中，奇数序列和偶数序列分开计算，因此设计了偶数序列存储单元和奇数序列存储单元。

3. 3 AD数据采集软件的实现

ADC12062作为模数转换芯片，采用外部中断向ARM芯片报告数据转换完成，然后ARM读取数据到数据存储区，当数据存储区满后，上位机会启动数据处理程序和上位机传送数据程序。AD数据采集软件的流程图如图7所示。

关键词： 系统 设计 实现 采集 信号 ARM7 微弱 基于