在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,使用者對(duì)機(jī)械設(shè)備的可靠性提出了更高的要求。機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷儀器可以對(duì)機(jī)械運(yùn)行過程中的工況進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)或離線檢測(cè),以便發(fā)現(xiàn)故障或?qū)ζ涔收习l(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行早期預(yù)測(cè),然后可以采取措施進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),以免造成更大的損失。 機(jī)械設(shè)備的故障診斷儀器朝著便攜式、模塊化、低功耗方向發(fā)展。采用高度集成的片上系統(tǒng)芯片(C8051F124)作為CPU,開發(fā)了具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、人機(jī)交互、串口傳輸?shù)裙δ艿谋銛y式數(shù)采儀器,并在此基礎(chǔ)擴(kuò)展了一片DSP芯片,使之具有較強(qiáng)的信號(hào)處理功能。為了對(duì)信號(hào)進(jìn)行更詳盡的分析,在PC機(jī)上使用LabVIEW軟件開發(fā)了一套故障診斷軟件,作為故障診斷的上位機(jī),可以對(duì)下位機(jī)進(jìn)行控制,并且對(duì)下位機(jī)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析。 論文首先綜述了用于故障診斷的智能儀器的發(fā)展現(xiàn)狀以及虛擬儀器的發(fā)展,建立了整個(gè)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu),確立了便攜式數(shù)采分析儀器下位機(jī)模塊化的設(shè)計(jì)方法。 其次,論文分模塊介紹了下位機(jī)的軟硬件配置情況。其中介紹了C8051F124中用到的硬件資源,包括CIP-51微控制器內(nèi)核、片內(nèi)存儲(chǔ)器等。根據(jù)本系統(tǒng)需要,對(duì)這些部分進(jìn)行了配置。數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊(ADC)是本系統(tǒng)的核心,論文對(duì)它進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。論文還介紹了系統(tǒng)的存儲(chǔ)模塊、人機(jī)交互模塊以及傳輸模塊等部分的設(shè)計(jì)。 然后,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)擴(kuò)展的用來實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的DSP模塊,對(duì)其開發(fā)環(huán)境和開發(fā)工具進(jìn)行了介紹。給出了DSP和C8051F124的接口設(shè)計(jì)方案,并且對(duì)DSP的軟件開發(fā)過程中所涉及到的一些技術(shù)問題給出了解決辦法。在DSP模塊的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了一些簡(jiǎn)單且常用的信號(hào)處理算法,如FIR濾波器以及FFT等。 最后,簡(jiǎn)要介紹了故障診斷儀器的上位機(jī)中基于LabVIEW開發(fā)的軟件,闡述了軟件功能,并解決了一些和下位機(jī)數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)的技術(shù)細(xì)節(jié)問題。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TH165.3
【部分圖文】：

即 XRAM。圖 2-4 C8051F124 系統(tǒng)資源從圖 2-4 看，C8051F124 的片內(nèi)資源主要包括[30]：（1）高速、流水線結(jié)構(gòu)的 8051 兼容的 CIP-51 內(nèi)核。（2）全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試接口。（3）真正 12 位、100ksps 的 8 信道 SARADC，帶 PGA 和模擬多路開關(guān)。（4）兩個(gè) 12 位 DAC，可同步輸出，用于產(chǎn)生無抖動(dòng)波形。（5）128K 字節(jié)可在系統(tǒng)編程的 FLASH 內(nèi)存。（6）8448（8K XRAM+256 RAM）字節(jié)的片內(nèi) RAM。（7）可尋址 64K 字節(jié)地址空間的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口。（8）硬件實(shí)現(xiàn)的 SPI、SMBus/I2C 和兩個(gè) UART 串行接口。（9）5 個(gè)通用的 16 位定時(shí)器。

F124的片內(nèi)存儲(chǔ)器組織

圖 2-6 12 位 ADC0 功能框圖ADC0 的轉(zhuǎn)換電壓基準(zhǔn)可以選擇內(nèi)部基準(zhǔn)和外部基準(zhǔn)兩種來源。F124 內(nèi)部有一個(gè) 1.2V 的帶隙電壓基準(zhǔn)發(fā)生器和一個(gè)兩倍增益的輸出緩沖放大器，基準(zhǔn)發(fā)生器產(chǎn)生的電壓經(jīng)過增益輸出緩沖放大器放大后，產(chǎn)生的 2.4V 電壓作為 ADC0的轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓。模擬多路開關(guān)中的 8 個(gè)通道用于外部輸入信號(hào)的測(cè)量，第 9 通道在內(nèi)部被連
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本文編號(hào)：2870330