基于單片機的高精度海量數據采集與存儲系統

　　TF存儲卡的作用主要是存儲數據。具體實(shí)現過(guò)程為：讀取A/D 采樣數據，并將其臨時(shí)存儲在單片機的RAM 存儲區中，當存儲的數據達到一定量時(shí)將其存入指定的TF 存儲卡數據塊中，以此往復，直至完成TF 存儲卡預定數據塊的存儲。本系統采用2 GB 容量的SanDisk生產(chǎn)的TF存儲卡，它特別適用于具有大容量數據儲存要求的數據采集存儲系統.TF 存儲卡與MSP430F1611的連接電路如圖3所示。

　　TF存儲卡體積為15 mm×11 mm×1 mm，相當于手指甲蓋的大小，且包括SD 協(xié)議和SPI 協(xié)議2 種總線(xiàn)模式，本系統總線(xiàn)模式是通過(guò)COM0指令將其設置為SPI模式，同時(shí)設置單片機UART相應的控制寄存器并且選擇P5.1~P5.3引腳第二功能 SIMO1，SOMI1以及UCLK1，此外TF存儲卡初始化。單塊讀。單塊寫(xiě)以及擦出操作分別調用COM1，COM17，COM24以及COM38指令及其相應步驟來(lái)完成。

　　1.4 與上位機通信

　　FT245是FTDI公司的一款并行FIFO雙向數據傳輸的USB 芯片，本系統中USB 通信方式如圖4所示，其中FT245 向MSP430F1611 單片機提供8 位并行數據總線(xiàn)D0~D7，通過(guò)在上位機上安裝VCP 驅動(dòng)程序將其轉換為虛擬串口。

　　上位機軟件是基于LabVIEW 的VISA（Virtual In-strument Software Architecture）接口模塊開(kāi)發(fā)而成，VISA是應用于儀器編程的標準I/O應用程序接口，是工業(yè)界通用的儀器驅動(dòng)器標準應用程序接口（API），采用面向對象編程，具有很好的兼容性。擴展性和獨立性［10-11］？使用其開(kāi)發(fā)的上位機用戶(hù)界面如圖5所示，當數據采集存儲完畢后，可選擇讀取數據功能，此時(shí)單片機將讀取TF存儲卡中相應塊內所存數據，以串行方式發(fā)送到上位機，并存為轉向文件。txt，以便進(jìn)行數據的事后分析。

　　2 結語(yǔ)

　　本系統很好地解決了在某些惡劣實(shí)驗環(huán)境條件下，數據的高精度采集海量存儲以便事后分析的問(wèn)題。此外當數據采集存儲完畢后，用戶(hù)可以通過(guò)上位機軟件讀取數據指令獲取TF 存儲卡中相應塊內所存數據。txt文檔，通過(guò)調用Matlab即可對數據做進(jìn)一步的分析。同時(shí)該系統具有體積小。功耗低的優(yōu)點(diǎn).