基于多机协同架构的快速记录仪

摘要

本实用新型公开一种基于多机协同架构的快速记录仪。快速记录仪由4个信号调理模块、2个下位机MCU模块、双口RAM模块、上位机MCU模块、SDRAM模块、基准电压源模块、USB接口和显示模块组成，双下位机MCU模块+双口RAM模块+上位机MCU模块构成记录仪的多机协同架构，每个下位机MCU片内集成2个ADC、双下位机共4个ADC均由上位机闲置的计数/定时器提供AD同步采样的时钟信号；借助多机协同架构使采样、缓存、传输、存储、校正、显示、上传或转存等按序串行操作转化成同时进行的高效并行操作；根据离线生成的自标定多项式在线校正采样数据、提高了记录仪的精度；记录仪输入端采用模拟、数字双重滤波技术，再结合输出端的光电隔离USB通信，使快速记录仪具有优良的抗干扰性能。

主权项

一种基于多机协同架构的快速记录仪，其特征在于：记录仪由第一信号调理模块、第二信号调理模块、第三信号调理模块、第四信号调理模块、第一下位机MCU模块、第二下位机MCU模块、双口RAM模块、基准电压源模块、模拟开关模块、上位机MCU模块、SDRAM模块、光电隔离模块、USB接口、显示模块组成；第一信号调理模块、第二信号调理模块与第一下位机MCU模块相连，第三信号调理模块、第四信号调理模块与第二下位机MCU模块相连，第一下位机MCU模块、第二下位机MCU模块与双口RAM模块、基准电压源模块、上位机MCU模块相连，基准电压源模块与模拟开关模块、第一信号调理模块、第二信号调理模块、第三信号调理模块、第四信号调理模块相连，模拟开关模块、双口RAM模块与上位机MCU模块相连，上位机MCU模块与SDRAM模块、光电隔离模块、显示模块相连，光电隔离模块与USB接口相连；上位机MCU模块、下位机MCU模块、双口RAM模块组成多机协同架构；双口RAM模块将存储空间分为8个8K×8bits的子空间，为第一下位机MCU模块的2个ADC和第二下位机MCU模块的2个ADC各分配一个采样数据缓存区和采样数据传输区，为每个ADC分配的采样数据缓存区和采样数据传输区定时切换；上电初始化时，离线构建每个ADC的自标定多项式；记录仪的第一路模拟输入信号经第一调理模块放大、滤波调理后至第一下位机MCU模块的第一个ADC、经第二调理模块放大、滤波调理后至第一下位机MCU模块的第二个ADC、经第三调理模块放大、滤波调理后至第二下位机MCU模块的第一个ADC、经第四调理模块放大、滤波调理后至第一下位机MCU模块的第二个ADC，第一、二下位机MCU模块接收来自上位机MCU模块的第10计数/定时器输出的时钟信号、并进行4个ADC同步采样和数字滤波、数字滤波处理后的采样数据写入双口RAM中与各ADC一 一对应的采样数据缓存区，上位机逐一读取双口RAM 中4个采样数据传输区的数据、写入SDRAM模块、定时切换双口RAM的采样数据缓存区和采样数据传输区，上位机根据上电初始化时离线构建的自标定多项式在线校正采样数据、显示采样数据、启动USB接口上传采样数据或转存U盘。