[实用新型]一种数字胃肠机自动光圈实时数据采集单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字胃肠机自动光圈实时数据采集单元。

背景技术

在模拟数据采集系统中，一般要将模拟量转换成数字量进行数据的处理运算，在AD转换环节中，如果采用微处理系统，AD转换将占用大量的CPU资源，尤其在实时系统中，要求AD有较高的采样率，CPU资源将很大部分被AD转换占用，将很大程度上制约系统的实时性。

DMA原理：DMA是计算机的重要特色，他允许不同速度的硬件装置来沟通，而不需要依于CPU的大量中断负载。否则，CPU需要从来源把每一片段的资料复制到暂存器，然后把他们再次写回到新的地方。在这个时间中，CPU对于其他的工作来说就无法使用。DMA传输重要地将一个内存区从一个装置复制到另外一个。当CPU初始化这个传输动作，传输动作本身是由DMA控制器来实行和完成。

我们知道，一般的单片机的ADC采样率为几百kHz，以这种速度进行模数转换，必须要求单片机在2-3个us内将数据存储到外部存储器中，否则下一次转换结果就会丢失，由于在一个中断服务程序中存储转换结果到跳到ADC中断服务程序都需要时间，很多对实时性要求很高的场合无法支持这么高的中断速率。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题，提供一种成本低、速度快的数字胃肠机自动光圈实时数据采集单元。

本实用新型实现发明目的采用的技术方案是：

一种数字胃肠机自动光圈实时数据采集单元，其特征在于：其包括带DMA功能的处理器、地址总线、数据总线、时序控制线、数据存储器和AD转换芯片，所述带DMA功能的处理器通过所述地址总线、所述数据总线和所述时序控制线连接控制所述数据存储器，所述带DMA功能的处理器通过所述数据总线和所述时序控制线连接控制所述AD转换芯片。

本实用新型AD转换过程不受CPU控制，最高可以达到420Ks/s的采样率，转换的数据存储在一块8K的存储器中，这样，CPU可以实时的读取指定的数据空间，提高系统的实时性。

附图说明

图1，本实用新型实施例系统框图。

具体实施方式

参看附图，一种数字胃肠机自动光圈实时数据采集单元，如图1所示，图中：MCU/DMAMODULE表示带DMA功能的单片机，比如ADI公司的AduC系列处理器。

AB表示地址总线，一般为8位，16位，32位，可以根据系统的具体情况确定。

DB表示数据总线，一般为8位，16位，32位，可以根据系统的具体情况确定。

CB表示时序控制线，包括时钟信号，读/写使能信号，片选信号，复位信号等。

RAM表示数据存储器，可以选择8位的RAM，比如IS61LV5128AL-10TLI。

AD表示AD转换芯片，根据系统需求，可以选择8位，10位，12位的转换芯片。

AduC842是实现DMA数据采集的关键器件，该处理器具备ADC0-ADC7路模拟通道，在数字胃肠系统中，我们采用处理器的模拟通道ADC0和ADC1采集光电二极管的光电信号和位置传感器的位移信号。在实际应用中，首先开启DMA功能，将DMA的地址指针设置到ADC转换结果存放的存储器首地址；指定转换结果存储在RAM块后产生中断，使得中断服务子程序可以在转换完成后处理数据，实现不受实时时序的限制。

在数字胃肠自动光圈系统中有两个重要指标：

1)ABS/AEC输出延时小于1毫秒。在MDA方式下，ADC的采样率可以达到420Ks/s，通过理论计算，如果ABS/AEC刷新输出的时间间隔为0.1ms，可以得出在0.1ms内ADC采样了42个点，另外考虑到要对离散的采样点(8-10个)进行滤波处理，可以看出，数据完全可以在0.1ms内得到刷新，即小于1ms的指标完全可以实现。

2)光圈目标位置255级可调，位置调节时间小于800ms。

可以看出，系统对位置控制的精度和响应速度的要求都非常高。要想解决精度和响应速度的问题，必须提高ADC的采样率，即确保位置环的采样频率达到1-10kHz。同理，可以计算出位置环的采样频率可以达到10kHz。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是本领域的技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。