第11章数据采集系统设计剖析.ppt

第11章 数据采集系统设计 11.1 系统设计的基本原则 11.1.1 硬件系统设计的基本原则 11.1.2 软件系统设计的基本原则 思考题 1.电源电路中加入保险丝电阻，这是硬件系统设计中的　　　　　原则。 　(A)安全可靠　　(B)抗干扰 　　 2.电源电路中加入滤波电容，这是硬件系统设计中的　　　　　原则。 　(A)安全可靠　　(B)抗干扰　　 11.2 数据采集系统设计的一般步骤 思考题 不用软件编程，而用硬件电路来消除按键抖动，能　　　　　　。（不定项选择） A）提高系统的运行速度 B）降低系统的成本 C）降低系统的功耗 D）提高系统的实时性 11.3 数据采集系统应用实例 安防监控系统 　　　安防与频监控已经从传统的交通管理、银行、商场、地铁等行业应用向更广泛的民用市场延伸，如门禁系统、报警系统等，对设备的安全性、可靠性也提出了更高的要求。视频监控由模拟方式逐步转向数字方式，分辨率在向标清、高清发展，不但便于数据的保存、传输、分析，而且能够提供各种智能图像识别和条件触发方式。 * * 11.1.1 硬件系统设计的基本原则 　　改动一次硬件往往要重新制版、安装和调试。因此硬件系统设计时要通过仔细推敲，集体论证来定稿，从而避免硬件电路的返工。 　　硬件设计的大返工意味着软件设计也要大返工。为减少和除返工，在硬件系统设计中应当遵循以下几个原则。 一、经济合理 在满足性能指标的前提下，尽可能降低价硬件成本，以便获得高的性能价格比，也是一个产品争取市场的主要因素之一。 实际应用时，应根据具体情况来裁剪硬件系统！ 二、安全可靠 确保系统安全可靠地工作是硬件设计中应遵循的一个根本原则，保证在规定的工作环境下，系统性能稳定、工作可靠。 　　如相应的监控电路、保护电路、报警电路和自诊断电路等。 三、有足够的抗干扰能力 有完善的抗干扰措施，是保证系统精度、工作正常和不产生错误的必要条件。 思考题 　　　某品牌电风扇，底座装有压力传感器，当系统检测到没有放稳时风扇会停止转动，该功能属于＿＿＿＿原则。　　　 　　（A）抗干扰　　（B）安全可靠 四、采用功能强的芯片 　　设计中尽可能采用功能强的芯片，少用分立器件，以简化电路，提高系统电路的集成度和可靠性。 四、采用功能强的芯片 　　　　　　一块芯片 五、留有余地 　　硬件电路设计时，要考虑将来修改、扩展的方便，在设计之初使各部分的硬件电路设计留有相当大的余地。 　　比如ROM、RAM的存储容量，I/O端口的数目，A/D、D/A通道的数目、分辨率等。 11.1.2 软件系统设计的基本原则 一、结构合理 　　程序应该采用结构模块设计，不仅有利于程序的扩充，也有利于程序的修改和维护。 二、操作性能好 　 在开发程序时，应当考虑如何降低对操作人员的专业的要求。因此，在程序设计中，良好的人机交互界面可以提高工作效率和产品的易操作性。 三、具有一定的保护措施 　　系统应设计一定的的自检测程序，以便系统发生故障时，例于查找故障部位。 　　对于重要的参数要定时存储，以防止因掉电而丢失数据。 四、提高程序的执行速度 五、给出必要的程序说明 六、尽可能降低功耗，提高系统的待机时间 11.2.1　确定任务 一、 步骤 1．调研：对要求进行调查研究，进行可行性 论证(技术可行及市场可行)； 2．在可行性的基础上: (1)确定系统应具备的功能、性能指标； (2)确定系统的成本与收益； (3)确定完成任务的期限 11.2.1　确定任务 二、 参与人员 客户、高级开发人员、市场部 三、工作结果 任务说明书（合同） --以后工作的基础。 11.2.2　总体设计 一、 步骤 1．确定系统所使用的MCU的配置方案 合理地选用可缩短研制周期，提高系统的性能价格比。 2．进行硬件和软件的功能划分 (1)根据应用系统速度要求来划分软、硬件功能 速度要求很高，采用硬件实现 速度要求不高，采用软件实现 (2)根据成本、可靠性和研制周期来划分 降低成本，用软件来代替硬件 11.2.2　总体设计 一、 步骤 3．详细设计 (1) 制定硬件系统的指标和要求、各组成部分的之间的 控制关系、完成期限等等； (2)制定软件系统的任务，选择编程语言，数据结构、有关算法及划分 程序模块、绘出流程图等等。 11.2.2　总体设计 二、 参与人员