基于!"#和#$%总线的同步数据采集卡设计
王宏，许飞云，贾民平
（东南大学设备监控与故障诊断研究所，江苏南京&’(()*）
摘要：介绍了一种在大型设备状态监测和故障诊断系统中作为核心的同步数据采集卡的设
计方法。该采集卡使用+%公司的+,"-&(.$/0’(1!"#做数字信号处理器，对数据采集过
程进行控制，并进行数字信号处理。应用#$%&(0(实现+,"-&(.$/0’(1!"#到#$%总线间
可靠连接，从而保证了采集数据快速、高效地传输到#$机。采集卡集同步数据采集、信号处
理及高速数据传输于一体。在状态监测和故障诊断系统中应用时，能很好的满足数据采集、处
理和传输的需要。
关键词：!"#；#$%总线；#$%&(0(；同步数据采集
中图分类号：+#-)’233文献标识码：1文章编号：’*3’4/&3*（&((3）(’4(()/4(0
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;引言
随着现代化工业生产日益系统化、高速化和自动化的发展，现代工业生产已逐渐形成一个具有整体性的生产链，一旦某一设备发生故障，将会引起整个生产过程不能正常运行，从而造成巨大的经济损失，严重时将造成灾难性的设备损坏及人员伤亡。近年来，国内外的设备事故时有发生。因此，人们对设备的可靠性和安全性提出了越来越高的要求，设备的故障监测与诊断技术受到了人们的高度重视，并已发展成为一门综合性的交叉学科，亦取得了显著的经济效益和社会效益［’］。
设备的故障监测与诊断技术多是基于#$机的测试系统，首先要进行数据采集，然后才能对获得的数据进行测试分析。所以数据采集卡是设备的故障监测与诊断的基础。
文中主要阐述了基于!"#的#$%总线同步数据采集卡的硬件设计，使用美国+%公司的+,"-&(.$/0’(1 !"#作为采集卡的处理器，使用高速的#$%总线与#$机连接，实现数据的采集和快速传送。该卡主要用于大型设备监测和故障诊断系统中完成数据采集和预处理功能，实现对被监测系统的实时监测。
<硬件设计
<2<采集卡总体结构
在大型设备的状态监测和故障诊断中，振动信号能最迅速最直接地反映机械设备的运行状态，3(V以上的运行故障都以振动形式表现出来。由于振动信号在工频及其各倍频处的能量分布直接反映了设备运行状态，因此需要在数倍于工频的范围内分析振动频谱，作为振动信号的状态监测系统要求也就比较高［-］，表现为：采样频率高、信号处理量大、数据传输量也很大。而使用!"#和#$%总线相结合设计的同步采集卡却能满足这一需求。#$%总线数据采集卡系统的原理框图如图’所示。
由图’可以看出，’*通道模拟信号同步采集模块对由抗混滤波板输入的模拟信号进行缓冲处理输入后续的0片0通道同步采集芯片1!3W*/，该0片1!3W*/芯片由同一个采样脉冲控制采样及1／!转换，实现’*通道信号的同步采集。所有1!3W*/芯片的转换结果均通过板内部的!"#总线供+,"-&(.$/0’(1!"#芯片读取，该同步采集模块可根据测量的转速实现’*通道模拟信号同步整周期采集，采集频率每通道可高达3/X8Y。
此外，该信号同步采集模块具有内触发与外触发采样功能，其外触发采样功能可以保证多块’*通道信号同步采集模块同时使用，实现更多通道（如-&、0W通道等）的同步采样。
+,"-&(.$/0’(1!"#芯片为’*通道信号同步采集板的核心，它一方面控制各种信号的采集及保存，另一方面负责信号的分析与处理，并提取设备故障的特征信号通过其8#%接口供计算机获取用于故障诊断。各相关单元如1／!转换芯片、0Z-&[字数据E1,、’&W[字程序／数
!"#$%&’()%*+%&,-.)/01"/%0&，2’34556，78（9）：:;!:
图!"#$数据采集卡原理框图
据%&’以及在复杂可编程逻辑芯片等均挂接于其总线上，与其进行信息交换。
()*+,字的数据%&’由一片芯片实现，并通过端口译码及控制逻辑分页寻址，用于保存采集到原始振动数据序列。
!+-,字程序／数据%&’用于保存./"的执行程序以及系统运行的相关数据。./"执行程序在系统上电运行时由计算机通过./"的0"$口自动下载至该%&’，掉电时，该%&’中程序丢失，从而提供了在系统修改./"执行程序的可能，使得./"系统功能可以根据需要进行配置。
"#$总线与1’/*+23#4(!2&的接口通过"#$+2(2实现。"#$+2(2主要完成了"#$总线的各种逻辑到1’/*+23#4(!2&的0"$口逻辑的转换，实现./"到"#$总线的数据传输及控制。串行55"%6’主要实现对"#$+2(2的配置。
!7""#$接口设计
"#$总线复杂的总线逻辑和电气规范使人们不太可能像开发$/&总线控制卡那样通过简单的逻辑就可以实现计算机与外围设备的接口。在设计"#$扩展板时需要有接口芯片负责与"#$总线连接，然后由接口芯片的本地总线与接口板的逻辑连接。
目前开发"#$接口有两种方法：一种是采用可编程器件实现"#$总线接口。可以根据实际需要灵活地实现规范中的某些功能。设计者必须深入理解"#$总线协议的细节，同时还需一定的可编程逻辑设计的功底以及扎实电路设计基础，设计过程需要做大量的逻辑验证和时序分析工作，开发周期较长、不易实现；另一种是采用专用的"#$接口芯片，如&’##公司的/48+2、/48**，"9:公司的"#$824+、"#$824(、"#$82-2，1$公司专门推出了针对"#$总线和./"接口的芯片"#$+2(2等。专用芯片可以实现完整的"#$主控模块和目标模块的接口功能，将"#$总线协议转换为较为简单的本地总线，设计者无需掌握复杂"#$总线协议，只需按照接口芯片的本地总线接口协议设计外围电路即可进行扩展卡的设计开发。这样，用户可以集中精力于应用设计，而不是调试"#$总线接口，明显的缩短了开发周期［+］。
本采集卡使用1$公司的"#$+2(2接口芯片实现./"到"#$总线的连接。"#$+2(2连接图如图+所示。
图+"#$+2(2连接图
"#$总线规范要求任一"#$设备需提供+4;字节配置空间，"#$+2(2提供了符合"#$规范的配置空间，选用串行55"%6’&1+(#2(作为"#$配置寄存器，通过/.&、/#9引脚与"#$+2(2连接，并将<"$62、<"$6!经上拉电阻与3
##
相连。当系统上电复位后，就可以实现对"#$+2(2的配置。
在串行55"%6’完成对控制空间基地址寄存器的配置之后，对应的"#$总线信号线&.［*!：!4］，将控制空间映射到主机内存，映射空间的大小为+*!!!=>*+,?。&.［!(：!*］决定选择哪一片./"连接到"#$+2(2上，设计中只使用了一片1’/*+2#4(!2&，故&.［!(：!*］>22，即0#/2有效。&.［!+：!!］分别对应0#@19!和0#@192，
?8;?A B B C：／／D D0.7E A F G H
I J K L G H M7G N B7E G5O P H F M：D D0."E A F G H I J K L G H M7G N B7E G《机械制造与自动化》
用以决定所选择的!"#$#%寄存器和操作方式。
#&%’()(与!"#之间的数据交换是通过对*个$#%寄存器（$#%控制寄存器、$#%地址寄存器、$#%数据寄存器）的读写操作来实现的，过程如下：+）上电复位后，#&%’()(内部配置寄存器得到初始化，选中所要的!"#；,）驱动程序分配$#%&"-基地址和控制空间基地址，分配*’.字节空间，允许#&%’()(进行内存或%／/端口映射；0）软件清除$#%复位寄存器；1）当#&%’()(译码地址落在*’.的控制空间内时，则给出片选信号、$&234［5：(］访问相应的$#%寄存器；6）主机设定$#%控制寄存器中的7/7位以选择所要的高低字节排列方式；8）主机在$#%地址寄存器中设定正确的$#%空间地址后，就可对$#%数据寄存器进行读写操作［)，9］。
$#%寄存器的具体操作参见文献［:］。
!;"!逻辑设计
目前，在电路设计中!（0<=>?6@>A
在本设计中使用了E C?C F@（赛灵思）公司的E&G95))E4!用于提供3H"*’(I&9)5(J!"#与外部芯片的接口与控制信号，包括!"#端口译码及控制逻辑、J／!采样脉冲产生电路、脉冲分频电路、以及可编程数字量输入输出（!%/）端口逻辑等模块。其功能框图如图*所示。
图*!功能框图
一个完整的!设计流程包括电路设计与输入、功能仿真、综合、综合后仿真、实现、布线后仿真和下板调试等主要步骤。其设计依靠E%24%2E的综合开发环境%"K，该环境支持多种设计输入方式，常用的输入方式有$!4语言输入及原理图输入方式，本系统中!的设计使用原理图输入方式，实现需要的设计逻辑，其中比较典型的逻辑是-J H分页译码、J／!转换触发脉冲展宽。
在系统中采用一个)L*’.的-J H存储采样得到的原始振动数据序列，其寻址需要分页译码逻辑使用!实现，如图)所示；J／!转换触发脉冲由!"#定时器根据测得的转速定时产生，为了让!"#产生的采样脉冲符合J!M:N9的时序，还需要对定时器产生的触发信号进行扩展，其逻辑实现如图9所示。
#!"#程序设计
由于采集卡上使用!"#作为处理器，要使采集卡正常工作还需要编制相应的!"#程序，采集卡的!"#软件采用动态装载设计技术，系统运行时由#&机将!"#工作程序通过$#%接口逻辑下装至采集卡的程序／数据-J H 中供采集卡运行。从而可以实现由#&机系统动态更改信号同步采集卡的工作程序，调整采集卡的功能，提高了系统的柔性［*］。
!"#程序流程如图N所示。3H"*’(I&9)5(J!"#上电运行后，首先由引导装载系统从#&机通过$#%口下载系统程序，然后由7//34/J!程序加载!"#程序。!"#系统程序运行后，首先检测硬件是否正常并初始化采样及控制参数，然后进行转速与开关量信号的采集。紧接着，直接根据设备起停开关或将测得的转速与设备正常工作转速对比判断设备是否处于起停状态，设定停机标志。然后根据转速设定整周期采样频率、设置抗混滤波时钟，进行振动、非振动信号的数据采集，并提取时域、频域信号特征用于状态识别。如果#&机有传送数据请求，则上传
!"#$%&’()%*+%&,-.)/01"/%0&，2’34556，78（9）：:;!:
数据，如果没有，则重新进行转速采集和开关量采集，开始新的循环。
图!"#$%中数据&’(分页译码逻辑
图)"#$%中’／%转换触发脉冲展宽逻辑
!结束语
将%*#的高速处理能力和#"+总线的高速传送能力结合起来，设计了在设备监测与故障诊断领域广泛使用的高速同步数据采集卡，发挥了%*#强大的数据处理
图,%*#程序流程图
能力和#"+总线高速数据传输能力。%*#与#"+二者优势的结合也使该卡具有较好的实时性和性价比。随着数字信号处理技术和计算机技术的不断发展，基于%*#和#"+技术的实时采集与处理系统必然会越来越被广泛的使用，特别是在大型设备监测和故障诊断系统中具有较好的应用前景。
参考文献：
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4.----------------------------------------------------- - hibernate介绍 三、--------------------------------------------------- ----项目需求分析 四、--------------------------------------------------- ----流程介绍 五、--------------------------------------------------- ----数据库信息设计 六、--------------------------------------------------- ----功能模块介绍 七、--------------------------------------------------- ----项目具体实现 八、--------------------------------------------------- ----总结 一：概述 1.项目名称 用户信息管理系统 2.功能概述 用户管理系统主要是用于公司方便来管理人员的，本系统主要是对用户个人信息的管理，包 摘要：讨论了基于USB接口的高速数据采集卡的实现。该系统采用TI公司的TUSB3210芯片作为USB通信及主控芯片,完全符合USB1.1协议,是一种新型的数据采集卡。 关键词：USB A/D FIFO 固件 现代工业生产和科学研究对数据采集的要求日益提高,在瞬态信号测量、图像处理等一些高速、高精度的测量中,需要进行高速数据采集。现在通用的高速数据采集卡一般多是PCI 卡或ISA卡,存在以下缺点：安装麻烦;价格昂贵;受计算机插槽数量、地址、中断资源限制,可扩展性差;在一些电磁干扰性强的测试现场,无法专门对其做电磁屏蔽,导致采集的数据失真。 通用串行总线USB是1995年康柏、微软、IBM、DEC等公司为解决传统总线不足而推广的一种新型的通信标准。该总线接口具有安装方便、高带宽、易于扩展等优点,已逐渐成为现代数据传输的发展趋势。基于USB的高速数据采集卡充分利用USB总线的上述优点,有效解决了传统高速数据采集卡的缺陷。 1 USB数据采集卡原理 1.1 USB简介 通用串行总线适用于净USB外围设备连接到主机上,通过PCI总线与PC内部的系统总线连接,实现数据传送。同时USB又是一种通信协议,支持主系统与其外设之间的数据传送。USB器件支持热插拔,可以即插即用。USB1.1支持两种传输速度,既低速1.5Mbps和高速 12Mbps,在USB2.0中其速度提高到480Mbps。USB具有四种传输方式,既控制方式（Control mode）、中断传输方式（Interrupt mode）、批量传输方式（Bulk mode）和等时传输方式（Iochronous mode）。 考虑到USB传输速度较高,如果用只实现USB接口的芯片外加普通控制器（如8051）,其处理速度就会很慢而达不到USB传输的要求;如果采用高速微处理器（如DSP）,虽然满足了USB传输速率,但成本较高。所以选择了TI公司内置USB接口的微控制器芯片 TUSB3210,开发了具有USB接口的高速数据采集卡。 1.2 系统原理图 项目全称 数据库设计说明书 承建方全称 文件ISO版本控制 目录 ?简介.......................................................................................................................... 1.1.目的.................................................................................................................. 1.2.范围.................................................................................................................. 1.3.定义、首字母缩写词和缩略语...................................................................... 1.4.参考资料.......................................................................................................... ?数据库环境.............................................................................................................. 酒店管理系统详细设计 1.引言 1.1 编写目的 编写本说明书的目的是说明对程序系统的设计考虑，包括程序系统的基本处理流程、程序系统的组织结构、功能分配、模块化粉、接口设计、运行设计、数据结 构设计和出错设计等，比概要设计更为详细，为编码的实现打下基础。 预期读者为：软件开发的人员，项目评审人员，及软件测试人员。 1.2 背影 说明： ①待开发的软件系统的名称：酒店管理系统； ②本项目的任务提出者：酒店管理人员； ③本项目的任务开发者：酒店管理系统软件开发小组； ④用户及实现该软件的计算中心：酒店计算机； 1.3 定义 顾客就餐管理：对就餐的顾客进行管理，并存储顾客消费记录。 顾客住宿管理：对就餐的住宿进行管理，并存储顾客住宿记录。 顾客信息：存放顾客的，证件类型，证件号，性别，年龄，籍贯，工作单位等 各项基本信息，还有就餐住宿信息，管理员负责管理顾客基本信息。 房间信息：包括房间编号，房间等级，房间价格，房间类型等信息 菜肴信息：包括菜肴编号，菜肴名称，菜肴价格，菜肴类型等信息 1.4 参考资料 ①《现代软件工程》希望电子涌等编著 ②详细设计说明书（GB8567——88）.doc 2. 程序系统的结构 用一系列图表列出本程序系统的每个程序（包括每个模块和子程序）的名称、标识符和它们之间的层次结构关系。 3. 用户输入模块（ＵＳＥＲＩＮＰＵＴ）设计说明 3.1 程序描述 该程序是用户登录时所必须要用到的，登陆之前需要验证用户身份的合法性，故而需要用户输入程序，输入用户名及密码来进行身份验证。 本程序为非常驻存，是子程序、可重用、是顺序处理，在输入之后方能进行验证3.2 功能 3.3 性能 精度要求精确到整型的个位、字符型完全正确，不支持部分匹配； 时间特性要求：要求等待时间＜０．５ｓ 3.4 输入项 输入项名称：用户名 类型：字符串型 输入方式：手工输入 数据来源：系统自带的数据库中的信息 输入项名称：密码 类型：字符串型 输入方式：手工输入 数据来源：系统的数据库中的信息 安全条件：在输入密码时用户界面上显示为＊＊＊＊＊＊ 3.5 输出项 输出项：用户名错误输出 数据类型：字符串型 输出以信息对话框的形式输出 输出容是用户名错误，请重新输入 输出项：密码错误输出 用户角色权限设计 实现业务系统中的用户权限管理 B/S系统中的权限比C/S中的更显的重要，C/S系统因为具有特殊的客户端，所以访问用户的权限检测可以通过客户端实现或通过客户端+服务器检测实现，而B/S中，浏览器是每一台计算机都已具备的，如果不建立一个完整的权限检测，那么一个“非法用户”很可能就能通过浏览器轻易访问到B/S系统中的所有功能。因此B/S业务系统都需要有一个或多个权限系统来实现访问权限检测，让经过授权的用户可以正常合法的使用已授权功能，而对那些未经授权的“非法用户”将会将他们彻底的“拒之门外”。下面就让我们一起了解一下如何设计可以满足大部分B/S系统中对用户功能权限控制的权限系统。 需求陈述 ?不同职责的人员，对于系统操作的权限应该是不同的。优秀的业务系统，这是最基本的功能。 ?可以对“组”进行权限分配。对于一个大企业的业务系统来说，如果要求管理员为其下员工逐一分配系统操作权限的话，是件耗时且不够方便的事情。所以，系统中就提出了对“组”进行操作的概念，将权限一致的人员编入同一组，然后对该组进行权限分配。 ?权限管理系统应该是可扩展的。它应该可以加入到任何带有权限管理功能的系统中。就像是组件一样的可以被不断的重用，而不是每开发一套管理系统，就要针对权限管理部分进行重新开发。 ?满足业务系统中的功能权限。传统业务系统中，存在着两种权限管理，其一是功能权限的管理，而另外一种则是资源权限的管理，在不同系统之间，功能权限是可以重用的，而资源权限则不能。 关于设计 借助NoahWeb的动作编程理念，在设计阶段，系统设计人员无须考虑程序结构的设计，而是从程序流程以及数据库结构开始入手。为了实现需求，数据库的设计可谓及其重要，无论是“组”操作的概念，还是整套权限管理系统的重用性，都在于数据库的设计。 我们先来分析一下数据库结构： 首先，action表（以下简称为“权限表”），gorupmanager表（以下简称为“管理组表”），以及master表（以下简称为“人员表”），是三张实体表，它们依次记录着“权限”的信息，“管理组”的信息和“人员”的信息。如下图： 基于!"#和#$%总线的同步数据采集卡设计 王宏，许飞云，贾民平 （东南大学设备监控与故障诊断研究所，江苏南京&’(()*） 摘要：介绍了一种在大型设备状态监测和故障诊断系统中作为核心的同步数据采集卡的设 计方法。该采集卡使用+%公司的+,"-&(.$/0’(1!"#做数字信号处理器，对数据采集过 程进行控制，并进行数字信号处理。应用#$%&(0(实现+,"-&(.$/0’(1!"#到#$%总线间 可靠连接，从而保证了采集数据快速、高效地传输到#$机。采集卡集同步数据采集、信号处 理及高速数据传输于一体。在状态监测和故障诊断系统中应用时，能很好的满足数据采集、处 理和传输的需要。 关键词：!"#；#$%总线；#$%&(0(；同步数据采集 中图分类号：+#-)’233文献标识码：1文章编号：’*3’4/&3*（&((3）(’4(()/4(0 !"#$%&’()*&+,-’&’.#!/0/1+2.$#$0$’&3/-45/#"4’&!)6/&46375.# 516789:;，<=>?@4A B:，C%1,@:4D@:; （E?F?G H I J$?:K?H9L$9:M@K@9:,9:@K9H@:;G:M>G B N K!@G;:9F@F， "9B K J?G F K=:@O?H F@K A，6G:P@:;&’(()*，$J@:G） 18#0-/+0：1M?F@;:9L F A:I J H9:9B F M G K G G I Q B@F@K@9:I G H M@F B F?M G F I9H?@:N G H;?4F I G N??Q B@D R?:K’F I9:M@K@9:R9:@K9H@:;G:M L G B N K M@G;:9F@F2+,"-&(.$/0’(1!"#9L+%I9R D G:A@F B F?M G F M@;@K G N F@;:G N D H9I?F F9H9:K J?I G H M K9I9:K H9N K J?D H9I?F F9L M G K G G I4 Q B@F@K@9:G:M K9D H9I?F F K J?G I Q B@H?M M G K G2#$%&(0(@F G D D N@?M K9D H9O@M?G K H@?M I9::?I K@9:S?K T??:+,"-&(.$/0’(1!"#G:M #$%S B F K9;B G H G:K??K J?G I Q B@H?M M G K G K H G:F L?H H?M K9#$@:J@;J F D??M G:M J@;J?L L@I@?:I A2+J?I G H M I9R S@:?F F A:I J H9:9B F M G K G G I Q B@F@K@9:，F@;:G N D H9I?F F G:M J@;J U F D??M M G K G K H G:F@K@9:@:9:?25J?:B F?M@:I9:M@K@9:R9:@K9H@:;G:M L G B N K M@G;:9F@F F A F4 K?R F，K J?I G H M I G:T?N N R??K K J?:??M F9L G I Q B@F@K@9:，D H9I?F F G:M K H G:F R@F F@9:9L M G K G2 9"*:’-4#：!"#；#$%S B F；#$%&(0(；F A:I J H9:9B F M G K G G I Q B@F@K@9: ;引言 随着现代化工业生产日益系统化、高速化和自动化的发展，现代工业生产已逐渐形成一个具有整体性的生产链，一旦某一设备发生故障，将会引起整个生产过程不能正常运行，从而造成巨大的经济损失，严重时将造成灾难性的设备损坏及人员伤亡。近年来，国内外的设备事故时有发生。因此，人们对设备的可靠性和安全性提出了越来越高的要求，设备的故障监测与诊断技术受到了人们的高度重视，并已发展成为一门综合性的交叉学科，亦取得了显著的经济效益和社会效益［’］。 设备的故障监测与诊断技术多是基于#$机的测试系统，首先要进行数据采集，然后才能对获得的数据进行测试分析。所以数据采集卡是设备的故障监测与诊断的基础。 文中主要阐述了基于!"#的#$%总线同步数据采集卡的硬件设计，使用美国+%公司的+,"-&(.$/0’(1 !"#作为采集卡的处理器，使用高速的#$%总线与#$机连接，实现数据的采集和快速传送。该卡主要用于大型设备监测和故障诊断系统中完成数据采集和预处理功能，实现对被监测系统的实时监测。 <硬件设计 <2<采集卡总体结构 在大型设备的状态监测和故障诊断中，振动信号能最迅速最直接地反映机械设备的运行状态，3(V以上的运行故障都以振动形式表现出来。由于振动信号在工频及其各倍频处的能量分布直接反映了设备运行状态，因此需要在数倍于工频的范围内分析振动频谱，作为振动信号的状态监测系统要求也就比较高［-］，表现为：采样频率高、信号处理量大、数据传输量也很大。而使用!"#和#$%总线相结合设计的同步采集卡却能满足这一需求。#$%总线数据采集卡系统的原理框图如图’所示。 由图’可以看出，’*通道模拟信号同步采集模块对由抗混滤波板输入的模拟信号进行缓冲处理输入后续的0片0通道同步采集芯片1!3W*/，该0片1!3W*/芯片由同一个采样脉冲控制采样及1／!转换，实现’*通道信号的同步采集。所有1!3W*/芯片的转换结果均通过板内部的!"#总线供+,"-&(.$/0’(1!"#芯片读取，该同步采集模块可根据测量的转速实现’*通道模拟信号同步整周期采集，采集频率每通道可高达3/X8Y。 此外，该信号同步采集模块具有内触发与外触发采样功能，其外触发采样功能可以保证多块’*通道信号同步采集模块同时使用，实现更多通道（如-&、0W通道等）的同步采样。 +,"-&(.$/0’(1!"#芯片为’*通道信号同步采集板的核心，它一方面控制各种信号的采集及保存，另一方面负责信号的分析与处理，并提取设备故障的特征信号通过其8#%接口供计算机获取用于故障诊断。各相关单元如1／!转换芯片、0Z-&[字数据E1,、’&W[字程序／数 !"#$%&’()%*+%&,-.)/01"/%0&，2’34556，78（9）：:;!: 用户管理模块概述： 该模块主要实现管理员对用户信息的添加及修改，查看用户信息列表，对新增用户进行密码初始化。用户本身有修改密码及修改本人信息的权限。 用户管理模块技术分析： 本模块中主要运用查看、添加和删除。其中注意的是对密码的初始化以及密码修改后的加密。针对密码初始化，由系统管理员在添加新增用户时设置初始化密码，一般初始化密码统一。新入公司的员工在首次登录系统时需要对初始密码进行修改，修改后的密码具有保密性，在前台与后台数据库均是不可见的。因此采用MD5加密算法，用于加密用户名密码，验证登录身份。MD5即Message-Digest Algorithm 5，用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的杂凑算法之一，主流编程语言普遍已有MD5实现。将数据运算为另一固定长度值，是杂凑算法的基础原理，MD5的作用是让大容量信息在用数字签名软件签署私人秘钥前被"压缩"成一种保密的格式（就是把一个任意长度的字节串变换成一定长的十六进制数字串）。 用户管理模块实现过程： 系统管理员登录系统后点击用户管理模块，选择添加用户，跳转至userAdd.jsp，进行添加用户的信息，并对密码进行初始化，然后保存即可更新数据库。如果某员工升职，则要对其工资以及职务更改。点击修改用户信息跳转至userEdit.jsp，输入某项信息保存即可更新数据库。应部门领导要求打印所有员工信息列表，点击查看员工信息跳转至userList.jsp，即可查看员工信息，员工信息记录以每10个记录为一页，可以进行翻页处理。 新员工首次登录公司系统需要进行改密，此密码需要加密。后台管理员不可见。当用户忘记密码时可以选择通过手机发送验证码来重置密码，并重新登录。员工也拥有对员工本人信息修改的权限。点击修改信息即可完成页面的跳转。 1、开发模型：首先开发用来封装一条表记录的JavaBean即user类。然后开发用来封装针对该表记录实现增删改查的工具JavaBean，即DAO类userDao完成对数据库的操作。 2、开发静态视图，分别为userAdd.jsp,userEdit.jsp,userList.jsp,EditPassword.jsp. 3、开发控制器servlet ,使静态页面转化为动态页面。 高速数据采集卡250MSPS 14bit 250MSPS 14bit 8通道高速数据采集卡主要应用于雷达、通信、电子对抗、高能物理、质谱分析、超声等高科技领域。西安慕雷电子在高速数据采集卡研发及系统应用领域拥有十多年经验，2013年底发布了250MSPS 14bit 8通道高速数据采集卡MR-HA-250M，采集记录存储带宽高达3000MB/S。高速数据采集卡MR-HA-250M及记录存储系统的成功发布使得西安慕雷电子在高速数据采集卡及相关记录存储回放领域为国防及科研领域又提供了一套高性能解决方案。 图一高速数据采集卡MR-HA-250M 高速数据采集卡MR-HA-250M模块参数： ●输入接口： 连接器：SSMC； 输入方式：AC或DC耦合； 通道数量：8通道，可同步32通道 ●AFE模块： 高速数据采集卡中的信号调理模块一般采用衰减、滤波及程控增益放大器等对信号进行处理，高速数据采集卡MR-HA-250M采用信号直通AD模式，减少前端调理对高速数据采集卡动态性能影响。 图二高速数据采集卡MR-HA-250M ●ADC模块： 高速数据采集卡的ADC芯片采用Linear Tech LTC2157-14 (250 MSPS) 图三高速数据采集卡MR-HA-250M动态性能 ●时钟管理模块： 高速数据采集卡MR-HA-250M可选择外时钟、内时钟或参考时钟 ●FPGA模块： XILINX或ALTERA的FPGA芯片广泛用于高速数据采集卡中。FPGA模块开放编程是高速数据采集卡的必备能力。高速数据采集卡MR-HA-250M采用XILINX V6系列高性能FPGA。 ●DDR模块： 高速数据采集卡一般都会配有DDR缓存，存储采集过程中的数据。高速数据采集卡MR-HA-250M配置有4GB DDR2。 ●FIFO模式 高速数据采集卡将板载内存虚拟为FIFO，允许采集数据由缓冲后连续不断地通过总线传输到主机内存或硬盘中。该模式特点就是高速、大容量，使得高速数据采集卡记录时间达数小时。记录时间取决于存储介质的容量。 图四高速数据采集卡MR-HA-250M 第10章基于研华数据采集卡的 L a b V I E W程序设计 本章利用研华公司的PCI-1710HG数据采集卡编写LabVIEW程序，包括：模拟量输入、模拟量输出、开关量输入以及开关量输出等。 10.1 模拟量输入（AI） 10.1.1 基于研华数据采集卡的LabVIEW程序硬件线路 在图10-1中，通过电位器产生一个模拟变化电压（范围是0V～5V），送入板卡模拟量输入0通道（管脚68），同时在电位器电压输出端接一信号指示灯，用来显示电压变化情况。 图10-1 计算机模拟电压输入线路 本设计用到的硬件为：PCI-1710HG数据采集卡、PCL-10168数据线缆、ADAM-3968接线端子（使用模拟量输入AI0通道）、电位器（10K）、指示灯（DC5V）、直流电源（输出：DC5V）等。 10.1.2 基于研华数据采集卡的LabVIEW程序设计任务 利用LabVIEW编写应用程序实现PCI-1710HG数据采集卡模拟量输入。 任务要求： （1）以连续方式读取电压测量值，并以数值或曲线形式显示电压测量变化值； （2）当测量电压小于或大于设定下限或上限值时，程序画面中相应指示灯变换颜色。 10.1.3 基于研华数据采集卡的LabVIEW程序任务实现 1．建立新VI程序 启动NI LabVIEW程序，选择新建（New）选项中的VI项，建立一个新VI程序。 在进行LabVIEW编程之前，必须首先安装研华设备管理程序Device Manager、32bit DLL驱动 程序以及研华板卡LabVIEW驱动程序。 2．设计程序前面板 在前面板设计区空白处单击鼠标右键，显示控件选板（Controls）。 （1）添加一个实时图形显示控件：控件（Controls）→新式（Modern）→图形（Graph）→波形图形（Waveform Chart），标签改为“实时电压曲线”，将Y轴标尺范围改为0.0-5.0。 （2）添加一个数字显示控件：控件（Controls）→新式（Modern）→数值（Numeric）→数值显示控件（Numeric Indicator），标签改为“当前电压值：”。 （3）添加两个指示灯控件：控件（Controls）→新式（Modern）→布尔（Boolean）→圆形指示灯（Round LED），将标签分别改为“上限指示灯：”、“下限指示灯：”。 （4）添加一个停止按钮控件：控件（Controls）→新式（Modern）→布尔（Boolean）→停止按钮（Stop Button）。 设计的程序前面板如图10-2所示。 图10-2 程序前面板 3．框图程序设计——添加函数 进入框图程序设计界面，在设计区空白 处单击鼠标右键，显示函数选板（Functions）。 在函数选板（Functions）下添加需要的函数。 （1）添加选择设备函数：用户库→ Advantech DA&C（研华公司的LabVIEW函数库）→ EASYIO → SelectPOP →，如图10-3所示。 图10-3 SelectPop函数库 内部管理系统详细设计方案 二○○二年七月二十七日 设计方案简介 本设计方案是为内部管理程序开发而编写的，它包括了系统可行性研究，系统模块设计，模块的具体流程设计，一些需要进一步讨论或者研究的问题，需要的资料与硬件，数据表的定义等。但它没有包含关于编码的更多主题。例如编码的约定，注解的格式等。尽管这些问题对于实现这个系统都是非常重要的，但因为是设计方案它没有被包括在其中。 整个设计方案的大致目录如下： 一．内部管理系统项目方案（第2页－第20页） 1．项目开发背景（第2页） 2．项目可行性研究（第2页－第6页） 3．系统的大致模块划分（第6页－第18页） 3．1 市场部（第6页－第17页） 3．1．1 系统登陆模块（第8页） 3．1．2 系统设置模块（第8页） 3．1．3 事件添加模块（第8页－第9页） 3．1．4 事件查找编辑（第9页－第11页） 3．1．5 事件参数设置（第11页） 3．1．6 事件跟踪模块（第11页－第13页） 3．1．7 人事基本管理（第13页） 3．1．8 部门参数设置（第14页） 3．1．9 资料票据管理（第14页－第15页） 3．1．10 业务收入统计（第15页） 3．1．11 工资参数设置（第15页） 3．1．12 员工工资管理（第15页－第16页） 3．1．13 数据加密备份模块（第16页） 3．1．14 数据库管理模块（第16页－第17页） 3．2 网管部（第17页） 3．3 制作部（第17页－第18页） 4．数据流图（第19页－第20页） 4．1 市场部业务数据流图（第19页） 4．2 市场部工资数据流图（第20页） 二．内部管理系统所需资料（第21页） 三．内部管理系统所需硬件（第22页） 四．数据库设计（第23页－第25页） 1．上层数据库设计（第23页） 2．市场部数据库设计（第24页－第25页） 五．项目工作量估算（第26页） 内部管理系统项目方案 一．项目开发背景 为了提高公司内部管理的效率，所以需要编制一套完整的用于公司内部管理的系统。这样一个系统可以在整个公司范围内使用，做到了公司资源的整合与共享。 二．项目的可行性研究 1．技术方面： 整个系统属于一个规模比较大的MIS系统。尽管其在组织关系上存在着很大的复杂性，繁琐性，不确定性，但是就整个系统的技术构成上来看，它还是属于一个数据库应用类的系统。 其基本操作还是对存在数据库进行添加、删除、查找、编辑等。所以就单纯的数据库应用来看，暂不存在太大的技术问题。 2．经济方面： 由于系统对公司的正常运行的影响是相当大的，所以必须要设置单独的服务器来运行这个系统。又考虑到所有计算机硬件软件都是存在出错可能的（具体到这个系统，由于其需要不间 断的运行，所以其出错的可能就会变得更大），因此整个系统应该考虑使用双机热备份技术。 使用两台服务器同时运行，一个为主一个作备份，这样可以避免服务器故障对整个系统的影响。 又考虑到这个系统是为公司内部服务的，而且数据库设置和调试时候都必须要直接使用服务器，所以应该将服务器设置在公司内部。纵观整个系统需要的硬件，我们认为整个项目的投资将可 能是比较巨大的。这方面，提请公司再作详细讨论。 3．法律方面： 整个系统由于是自行开发，自行使用，所以系统本身不存在法律上的版权争议。在服务器 酒店客房管理系统--报表管理子系统的设计与实现 详细设计 修改履历 目录 1引言 (1) 1.1编制目的 (1) 1.2参考资料 (1) 1.3系统开发环境 (1) 1.4词汇表 (1) 2系统开发环境 (2) 3系统设计思路 (2) 4系统公用代码设计 (2) 4.1分页组件类： (2) 4.2过滤组件类：C HARACTER F ILTER,L OGIN F ILTER (2) 4.3H IBERNATE S ESSION F ACTORY类 (3) 4.4404.JSP，500.JSP (4) 4.5CSS: CSS (4) 4.6页面图片文件夹：IMAGES (5) 5功能模块设计 (5) 5.1报表模块设计 (5) 6数据库设计 (6) 6.1功能说明 (6) 6.2数据表设计 (6) 6.3视图设计 (7) 6.4序列设计 (7) 1引言 1.1 编制目的 通过报表让酒店管理者可以时刻掌握酒店整体运营情况，帮助提高酒店的服务水平和工作效率，规范酒店的业务流程，有效地提高经营效益。 1.2 参考资料 无 1.3 词汇表 2系统开发环境 操作系统：Windows XP 数据库：Oracle10g 集成开发工具：MyEclipse 10.0M 中间件：tomcat6.0 JDK：JDK 1.6版本 3系统设计思路 本次酒店客房管理系统的实验设计就是通过SSH框架结构和Oracle数据库的使用完成酒店客房管理系统的基本信息管理、报表管理、房客信息管理、客房管理、商品管理几个子系统中的房客信息管理设计与实现。通过JSP的网页对系统进行显示，运行和实际操作。 4系统公用代码设计 4.1 分页组件类： 4.1.1功能描述 Page类用于封装页面常用的信息，用于页面间对象的传递，pageDAO类用于产生Page 类的实例。pageService类用于使用pageDAO中的数据，并输出 4.1.2类、方法描述 4.1.2.1 P age类 4.1.2.2 P ageDAO类 教你设计PCI总线的高速数据采集卡（基于PCI9054） 2007-03-13 21:02 眼下有不少场合需要用到PCI总线的数据采集卡，下面我就来谈一下设计PCI数采卡的原理及要点。 首先我要以我的实际经验，纠正存在于很多人心里的几个误区： 1．设计PCI采集卡要通读PCI协议。 相信有很多初学者都在这个地方被吓住了，几百页的英文要通读并理解谈何容易！其实PCI协议处理的这部分功能已经被PCI接口芯片完成了，如PLX公司的9054、9056和9052等等，它封装了PCI协议的细节，我们只需要控制这颗接口芯片local端的几个控制线就可以完成PCI总线的数据传输。PCI协议也有它的用处，我们只需要在某些需要注意的地方查阅一下相关章节即可，比如PRSNT1#和PRSNT2#引脚至少要有一个下拉，才能识别到卡，这就是PCI协议中的规定。 2． PCI卡布线很复杂，一不小心就可能不成功。 其实对于32位33MHz的PCI总线来说，布线相对比较简单，只要稍加注意就不会出问题。比如：PCI总线的时钟线要做成2500（+/-100）mil，这个是要注意的一点，一般PCI卡上的蛇行弯曲走线就是这条线，因为走直线距离一般都达不到此长度。其他要求，比如地址和数据线要在1500mil以内，其实你超过一些也没什么问题，不要超太多就好了。 3． PCI卡的驱动程序编写很难。 其实无论是软件还是硬件设计，都有一些相对成熟的资料可以参考。对驱动程序来说也是这样，对实际项目的开发没有几个是从头到尾自己在编代码，都可以在网上找到一些成熟的代码，然后自己修改一下即可，况且PCI卡的驱动程序又相对比较成熟，可参考的资料也较多。所以你要从网上找代码，向PCI接口芯片的供应商要代码，等收集到足够多的代码，再配以适当的教材（比如对于windows2000/XP系统下的WDM驱动程序，可以参考武安河老师的教材就足够），就可以进行你自己的驱动设计了。 下面我再针对具体应用谈谈PCI采集卡的设计： 一般数采卡的情况是将A/D转换后的数据通过PCI总线上传到PCI机，然后利用 基于SAA7130HL的视频采集卡设计 宗靖国，向健勇，王新怀 （西安电子科技大学技术物理学院光电图像处理研究室，陕西西安 710071） 摘 要介绍了PHILIPS公司的第五代“精显芯片”SAA7130 HL的主要功能及性能特点，提出了一种基于SAA7130的视频采集卡设计方案，并详细说明了该采集卡的硬件框图和软件程序设计。实际的测试和使用证明了该采集卡的稳定性和可靠性。 关键词SAA7130HL；视频采集卡；I2C总线；WDM驱动程序 中图分类号 TN919.8 在实时图像采集系统中，由于图像数据量庞大，在使用计算机采集数据时，传统的方法，像使用串口、并口或ISA卡等方式传送数据不能适应高速大容量数据吞吐的需要，而需要一种高速率传输的总线以适应系统设计的需要。PCI总线因其众多的功能、强大的兼容性、传输的高速率很好地解决了计算机系统的总线传输问题。 近年来，图像处理技术迅猛发展，对图像采集设备要求也越来越高。当前有关图像采集的设备，主要包括两大类：一类是视频采集卡，主要用于监控系统。常用的接口芯片有AMCC S5933，PLX9054，常用的一体化芯片有BT878和PHILIPS 的 SAA7130/7134。BT878是早期的视频芯片，PHILIPS SAA7130/7134属于最新一代的视频芯片，最高分辨率可以达到768×576，图像质量较高。另一类是数码摄像产品，内带存储设备，可随身携带。 1 SAA7130HL的主要特点 SAA7130是一款将视频采集功能集成于一体的芯片。它在单片上集成了视频数字化、解码、PCI 接口电路。还提供了通用I/O（GPIO）接口组，支持各种扩展应用。 SAA7130HL是符合PCI标准协议高度集成化、低功耗的一款芯片，专门针对模拟电视信号和数字视频信号。支持多种数字视频格式，以总线主方式写的形式通过PCI总线传输进计算机。它通过9位的ADC采样后进入标准译码器，通过梳状滤波器和高性能计数器进行二维的色度/亮度分离，包括可 变化的水平和垂直上下扫描范围和亮度，对比度和饱和度控制电路。支持包括YUV，RGB在内的多种视频输出格式，可自动进行GAMMA校正、黑电平延伸。 SAA7130HL的GPIO接口，支持多种扩展功能，可接MPEG压缩芯片或高速信号处理器（DSP）。传输数据流通过GPIO接口输入进计算机定义好的内存，各种内部事件或是GPIO的状态信息都可引发PCI总线上中断。 2 基于SAA7130HL的视频采集卡 2.1 系统框图 因为SAA7130内部集成了视频AD，PCI接口等功能，并且价格也比较便宜，制作模拟视频的PCI 采集卡结构简单，图像质量也有保证。图1给出了基于SAA7130HL的视频采集卡的方框图。 该采集卡主要分为视频输入部分、逻辑控制芯片部分、I2C串行EEPROM加载芯片AT24c08部分、各种接口，包括视频输出口、TV高频头接口。 2.1.1 视频输入部分 视频输入部分提供5个模拟输入，内部模拟源选择器，如：5 CVBS 或（Y/C 和1CVBS）或（1Y/C 和3 CVBS）。 2.1.2 逻辑控制芯片部分 逻辑控制芯片在此主要有两个功能：一方面是完成对信号的锁存；另一方面完成采集卡的硬件加密。CPLD有加密位，可以方便的加密，并且加密后不容易破解。从而保护了该卡不被盗版。 电子科技 2005年第10期（总第193期） 52 第10章基于研华数据采集卡的L a b V I E W 程序设计 本章利用研华公司的PCI-1710HG数据采集卡编写LabVIEW程序，包括：模拟量输入、模拟量输出、开关量输入以及开关量输出等。 10.1 模拟量输入（AI） 10.1.1 基于研华数据采集卡的LabVIEW程序硬件线路 在图10-1中，通过电位器产生一个模拟变化电压（X围是0V～5V），送入板卡模拟量输入0通道（管脚68），同时在电位器电压输出端接一信号指示灯，用来显示电压变化情况。 图10-1 计算机模拟电压输入线路 本设计用到的硬件为：PCI-1710HG数据采集卡、PCL-10168数据线缆、ADAM-3968接线端子（使用模拟量输入AI0通道）、电位器（10K）、指示灯（DC5V）、直流电源（输出：DC5V）等。 10.1.2 基于研华数据采集卡的LabVIEW程序设计任务 利用LabVIEW编写应用程序实现PCI-1710HG数据采集卡模拟量输入。 任务要求： （1）以连续方式读取电压测量值，并以数值或曲线形式显示电压测量变化值； （2）当测量电压小于或大于设定下限或上限值时，程序画面中相应指示灯变换颜色。 209 / 21 10.1.3 基于研华数据采集卡的LabVIEW程序任务实现 1．建立新VI程序 启动NI LabVIEW程序，选择新建（New）选项中的VI项，建立一个新VI程序。 在进行LabVIEW编程之前，必须首先安装研华设备管理程序Device Manager、32bitDLL驱动 程序以及研华板卡LabVIEW驱动程序。 2．设计程序前面板 在前面板设计区空白处单击鼠标右键，显示控件选板（Controls）。 （1）添加一个实时图形显示控件：控件（Controls）→新式（Modern）→图形（Graph）→波形图形（Waveform Chart），标签改为“实时电压曲线”，将Y轴标尺X围改为0.0-5.0。 （2）添加一个数字显示控件：控件（Controls）→新式（Modern）→数值（Numeric）→数值显示控件（Numeric Indicator），标签改为“当前电压值：”。 （3）添加两个指示灯控件：控件（Controls）→新式（Modern）→布尔（Boolean）→圆形指示灯（Round LED），将标签分别改为“上限指示灯：”、“下限指示灯：”。 （4）添加一个停止按钮控件：控件（Controls）→新式（Modern）→布尔（Boolean）→停止按钮（Stop Button）。 设计的程序前面板如图10-2所示。 图10-2 程序前面板 3．框图程序设计——添加函数 进入框图程序设计界面，在设计区空白 处单击鼠标右键，显示函数选板（Functions）。 在函数选板（Functions）下添加需要的函数。 （1）添加选择设备函数：用户库→ Advantech DA&C（研华公司的LabVIEW函数库） →EASYIO→SelectPOP→Sel ectDevicePop.vi，如 图10-3 SelectPop函数库 AMG2T-022-2011 天津卓朗科技发展有限公司详细设计说明书 编号: 版本: 语言: 变更记录 填表说明: 1.日期:2012-3-9。 2.版本:0.1。 3.变更说明:初稿。 4.作者:王毅。 目录 1.概述 (4 1.1编写目的 (4 1.2读者对象 (4 1.3参考文献 (4 1.4术语与缩写解释 (4 2.系统说明 (4 2.1说明 (4 2.2主要功能 (4 2.3设计约束 (5 2.4开发、测试与运行环境........................................................................................... 错误!未定义书签。 3.软件系统结构设计 (6 3.1总体架构 (6 3.2逻辑架构 (7 3.3物理结构................................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.3.1软件部署结构(可选............................................................................... 错误!未定义书签。 3.3.2硬件部署结构............................................................................................... 错 误!未定义书签。 3.4实施步骤................................................................................................................... 错误!未定义书签。 4.综合考虑 (8 4.1稳定性和可扩展性 (8统一用户中心详细设计方案
用户管理系统设计
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