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    3.1.2  USB收发器 12

    3.1.3  USB锁相环时钟发生器 13

    3.1.4  USB引擎 14

    3.2  USB软件模块开发 15

    3.2.1  下位机软件开发环境简介 15

    3.2.2  下位机固件程序的设计 16

    3.2.3  初始化USB模块 17

    3.2.4  USB通信模块 20

    3.2.5  USB配置驱动 21

    本章小结 23

    4  上位机软件设计 24 

    4.1  上位机软件总体设计 24

    4.2  上位机软件界面 25

    4.4  上位机各功能具体实现 26

    4.3.1  接收数据 26

    4.3.2  数据帧的接收 26

    4.3.3  数据帧的解包 27

    4.3.4  数据的存储 28

    4.3.5  数据的处理 30

    本章小结 30

    5  测试系统的调试 32

    5.1 通信速度测试 32

    5.2 数据采集实时监控 34

    5.3 数据查询的测试 34

    5.4 数据处理的测试 35

    本章小结 36

    总结与展望 37

    致谢 38

    参考文献 39

    1  绪论

    1.1  课题研究背景

    人类生活环境中的信号多种多样，如何将物理信号进行收集并进行研究在人类社会的发展和科学技术的进步中有着重要影响，对信号的研究分析必须起始于信号的收集，而信号的收集最终也就是数据的采集[1]。数据采集技术涉及多个学科，因此要研制一套高性能的数据采集系统需要对相关的知识具有足够的了解与认识，并且需要具有丰富的电路设计经验。

    MEMS传感器是采用微机械和微电子加工技术生产制造的新型传感器[2]。与传统的传感器相比，具有重量轻、功耗低、体积小、可靠性高、适于大规模生产、易于集成的优点[3]。其中的MEMS加速度计已广泛应用于汽车电子、汽车导航系统、石油测井和航空航天等。在MEMS加速度计设计、研制及应用过程中，为提高测试效率，需对研制、生产或采购的MEMS加速度计进行批量性能测试，以判别其主要性能是否满足应用需求。因此，设计MEMS加速度计批量测试系统具有重要的实用价值。本课题的目标是设计一套能对MEMS加速度计进行批量测试的数据采集系统，能够以较低的成本最大程度地满足批量测试中多通道、高精度、高速和大容量存储的数据采集要求，同时采集系统需兼具设计的灵活性，移植性要好。

    1.2  数据采集系统及其发展

    1.2.1  数据采集系统

    数据采集技术是信息科学的重要组成部分，它研究信息数据的采集、存储、处理及控制等工作，与传感器技术、信号处理技术、计算机技术一起构成了现代检测技术的基础[4]。

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