便攜式數據采集系統的低功耗設計與數據壓縮算法.pdf

1、目前比較常見的信號采集及處理儀器大多是功能完備的微機系統，雖然能較快地分析和處理檢測到的信號，但往往只能被固定使用，在移動的情況下則顯得笨重和不便，無法在某些工業(yè)場合使用，尤其是在生理信息采集方面。近幾年，隨著FLASHMEMORY非易失存儲技術的發(fā)展以及處理器(如單片機和DSP)性能的不斷提高，信號采集存儲系統的耗電量和體積不斷降低，可以滿足便攜式系統設計的要求。此外，低功耗設計對于便攜式數據采集系統而言具有十分重要的意義，因此低功耗

2、設計是便攜式產品設計的重要內容。 本課題采用MSP430系列單片機為核心研制了一種便攜式數據采集系統，其中重點研究了系統低功耗設計的一般原則，并結合實際應用，從硬件、軟件兩方面進行了低功耗設計。在該系統中，選用MSP430F149為系統核心，完成數據的采集和各種監(jiān)控功能，并編寫了數據壓縮程序和信號的自動分析程序。另外擴展了FRAM數據緩存和大容量的FLASH存儲器用于存儲采集到的數據。利用單片機內部的RS232接口實現數據與PC

3、機的通信，并擴展了USB通訊。該便攜式采集系統還帶有液晶顯示，既可顯示中文菜單，同時配合按鍵提供友好的人機界面。 針對便攜式數據采集系統在特殊場合下對數據傳輸的要求，論文還比較和研究了數據的壓縮算法，針對單片機的特點，完成了處理信號的壓縮軟件模塊。這些數據壓縮算法及其模塊可方便有效地載入單片機。 上述硬件系統具有低功耗、攜帶方便、存儲容量大、性能價格比高等特點，適于工業(yè)測控、醫(yī)療保健等領域的信號采集與存儲應用。