激光掃描車身坐標測量數據采集系統的設計

多路寫信號處理電路在QuartusII9.0環境下的仿真結果如圖7所示,圖中sgg為輸入的單路寫信號脈沖,wrout為輸出的多路寫信號[6-7]。
3 AVR數據采集
3.1 FIFO地址譯碼電路
CY7C433芯片的數據寬度為9 bit,因而本系統中采用了4片FIFO芯片進行擴展。AVR的數據總線位寬為8 bit,為了降低外圍電路的復雜性,每個FIFO芯片只用其中的8位,在讀取時按照從高8位到低8位的順序進行數據讀取。因此,共需要4個讀信號才能將一個數據完整地讀入AVR中。數據的讀取方式為,給每個FIFO芯片配置一個唯一的數據地址,數據按址讀取。為此本文設計了相應的FIFO讀信號地址譯碼電路,輸出信號控制FIFO芯片的讀信號使能端。首先地址信號通過一個2-4譯碼器進行譯碼,譯碼結果與寫信號同步后輸出即得到4個FIFO芯片的讀使能信號。
3.2 數據采集程序流程圖
綜合前文所有的分析說明,編寫了AVR+CPLD+FIFO信號的C語言程序,圖8是程序流程圖。該程序中包含了FIFO清零、采集周期啟停控制、FIFO狀態判斷、數據來源分析、數據有效性判斷等多個子項,最終采集得到一個掃描周期的準確、有效的數據以供后續電路進行處理。通過試驗證明,程序達到了預期目的。
本文對激光掃描車身坐標測量系統的數據采集部分進行了深入研究,設計了基于“AVR+FIFO+CPLD”的數據采集及處理模塊;解決了當多路信號有數據同時傳輸時,如何將數據完整地寫入FIFO的問題,實現了數據的有效采集;編寫了完整的CPLD控制程序和AVR數據采集程序,為準確測量待測點的坐標提供了可靠的數據來源。
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