经过前置调理电路使得不同量程范围的输入信号放大或衰减到0.25~2.5 V内,最大限度地利用ADC量程,使得采集系统的4个输入通道可以有单通道、双通道、四通道3种工作模式,且每个通道皆可以设置为任意量程。前置通道的相应配置由处理器ADuC7026完成,其配置遵循表1。

3.2 EMC措施

该设计采用外置9 V开关型稳压电源或USB端口供电,由于开关电源的低成本和高功率密度,普遍被现代电子系统设计所采用,但其带来的电磁干扰(EMI)问题也不容忽视。同时,ARM7主频高达45 MHz,必须考虑其EMI问题。该设计尽量选取低噪声的放大器和ADC,遵循最短路径的布线原则,确保前置通道具有较低的噪声水平。设计中,采用数字地/模拟地分区覆铜,并一点接地的布线方式,避免电源和数字部分对模拟地电位产生浮动和干扰。同时,采集卡外壳贴装铝箔纸,以防止外界电磁辐射影响内部电路的工作。

3.3 USB接口

该设计使用USB控制芯片CH375,内置海量存储固件,既可以作为USB设备方式向PC上位机传送数据,又可以作为USB主机,将数据存入U盘中。该芯片支持USB 2.0通信协议,在并口工作模式下能同时支持主机方式和设备方式。为了保证USB高速传输数据的稳定性和完整性,采取如下措施:

(1)采用USB屏蔽线作为连接线,保证数据传输不受外界电磁干扰。

(2)保证计算机USB端口的地线与USB控制芯片CH375的地线严格等电位。

3.4 ARM系统的构建