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测控系统常常需要处理所采集到的各种数字量信号。通常测控系统采用通用MCU完成系统任务。但当系统中采集信号量较多时，仅依靠MCU则难以完成系统任务。所以为了可以解决这个问题，提出了基于ARM技术的多路数字量采集模块。实现采集多路数字量信号。深圳诚控电子全系模块，都是基于ARM技术的采集模块
所以说这个数字量采集模块主要功能是采集输入的三十六路数字及脉冲信号，并将编帧后的信号数据上传给上位机，上位机经解包处理后显示信号相应的状态进行判断。根据设计要求，所测量的三十六路数字信号中，有十五路正脉冲信号。它们均由一个同步脉冲信号触发，因此需要测量这些正脉冲的宽度和相对于同步信号脉冲的延时。而其他数字信号需要显示高低电平状态，其中一路信号是固定频率信号，需测量其频率值，上位机要求显示所采集信号的状态。
FPGA内部逻辑功能强大，外围电路设计基于简单、可靠的原则。三十六路数字信号经光电隔离器进入FPGA主控单元，以供采集；FPGA处理采集到的信号，转换成数据进行编帧，然后写入FIFO。USB单片机提取FIFO中的数据，通过USB电缆传送给上位机，上位机将传送来的数据解帧，然后显示所有信号状态，模块通过电源接口向各个部分供电。而采用的光电耦合器件以光为媒介传输信息，可使输入输出隔离，由于光电耦合器的输入回路为发光二极管，其输入阻抗很小，而干扰源的内阻较大，根据分压原理可知，馈送到光电耦合器输入端的噪声干扰电压变得很小，从而能有效抑制尖峰脉冲及各种噪声干扰，具有较强的抗干扰性能；另外由于光电隔离器的两端采用不同的接地方式，因此数字信号地和模块地被完全隔离。
另外FPGA内部逻辑主要分为数字信号采集、数据缓存和数据读取、FIFO控制。根据要求，信号采集又分为频率信号采集、二十路数字信号采集和十五路脉冲信号采集。系统同时采集三组信号，再送入外部FIFO中缓存。由于脉冲信号的数据量较大，时序不匹配，因此在信号采集完后数据还应缓存，然后再经数据编帧送至外部FIFO。内部缓存利用VHDL编写模块，但是更简易的方法是利用FPGA内部的双口RAM。在数据采集部分中，当同步信号的上升沿到来时，将三个帧标志分别写入三个缓存，频率信号数据的帧标志为EB90；二十路数字信号的帧标志为两个EB91；十五路脉冲信号数据的帧标志为三个EB92。
未来智能数据采集模块的发展趋势
作为利用现代化智能手段采集所需数据的实用电子技术，智能数据采集已然被广泛地运用到信号的检测、设备的监测、信号的处理、仪器和仪表的检测等等很多领域。随着信息时代的来临，信息技术特别是数字化技术得到了不断的发展，因而智能数据采集系统的设计也得到了不断的改进和完善，当今的数据采集技术实现了速度的提高、数据量的增大、数据通道的增多等很多方面的发展，而基于单片机的智能数据采集系统更是凭借其紧凑的结构特点、稳定的工作性能、良好的可扩展性、丰富的功能等优点得到了充分的重视和广泛的应用。
国内知名数据采集模块厂家有台湾研华，深圳诚控等
所以应该在充分利用和发挥基于单片机的智能数据采集系统优点的同时，对基于单片机的智能数据采集系统进行进一步的分析和研究，以实现对该系统设计的优化和完善，进一步发挥其在工业生产和数据科研等领域中的重要作用。而在数据采集系统中，处理流程一般包括滤波、采样、存储和处理四个环节。一个模拟信号首先经过预采样滤波器，对信号进行调理，然后采样器在每个采样时刻读出一个数据，再由模数转换器ADC量化为二进制数码，数据最后保存到存储器用于数字信号处理。
智能数据采集系统在国外已经得到广泛的利用，其中该系统在工业行业最早应用，使得外国工业得到快速发展，工业质量和水平得到飞速提高。而伴随着国外单片机的智能数据采集系统的发展和其自身的便捷高效的特点，智能数据采集系统得到越来越多的国内厂商和用户的支持，这个领域的企业也越来越重视这方面的研究与开发。
对于单片机的智能数据采集系统其实在各个领域都有着广泛应用，这种其实是集计算机、现代传感、信息融合、人工智能、自动化及通讯等高科技技术于一体的，运用多传感器进行数据采集，微控制器进行数据分析处理，系统的应用PID控制技术的数据采集系统。而应用范围大到导弹的导航装备、飞机的仪表控制、计算机网络通讯与数据传输及工业的制动化，小到轿车的安全保障系统、录像机、摄影机、全自动洗衣机的智能控制及电子玩具等。特别是近几年来像自动控制机器人、各大智能仪表、智能机械什么的发展速度都很快，这里更加离不开单片机的智能数据采集系统了。随着社会的进步，人们对智能化的要求越来越高，这就使得单片机的智能采集系统显得越来越重要，越来越被人们依赖。因此对单片机的智能数据采集模块系统的进行更深入的研究就越来越有必要。 |
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