基于MSP430的微型存儲測試系統(tǒng)設計方案解析

在空間受限、環(huán)境惡劣和無法實時傳輸數(shù)據(jù)的情況下，傳統(tǒng)測試技術受到很大限制，必須使用存儲測試方法。該方法是在不影響被測對象或影響在允許范圍內(nèi)的情況下，將微型存儲測試系統(tǒng)置入被測體內(nèi)，現(xiàn)場實時完成信息的快速采集與存儲，并回收存儲器，由計算機處理，再現(xiàn)被測信息的一種動態(tài)測試技術。本文設計的微型存儲測試系統(tǒng)是基于MSP430F149單片機，結合大容量串行FLASH存儲器Multimedia Card（MMC），通過對單片機內(nèi)部資源的優(yōu)化利用、外設的開發(fā)、采樣與存儲策略設計，實現(xiàn)了系統(tǒng)的微型化、低功耗、多路數(shù)據(jù)采集和大數(shù)據(jù)量本地存儲設計。針對該系統(tǒng)開發(fā)了基于LabWindows／CVI的專用測試平臺，用于對收回數(shù)據(jù)進行分析處理，有效解決了在測試空間和環(huán)境受限的情況下對該武器系統(tǒng)的測試問題。該系統(tǒng)理論上可以對多達16×8路模擬量進行采集、處理和存儲，并可繼續(xù)開發(fā)為具有故障診斷性質的存儲測試系統(tǒng)。
　　1 系統(tǒng)總體方案設計
　　微型存儲測試系統(tǒng)總體結構如圖1所示。它由外部傳感器、多路模擬量采集電路、大容量存儲器、MSP430F149單片機以、各接口電路以及外圍輔助電路組成。不同的被測信號經(jīng)調理后經(jīng)模擬量多路開關MAX396輸入單片機，利用內(nèi)置AD模塊轉換成數(shù)字信號，交由單片機進一步處理。存儲測試系統(tǒng)的存儲模塊主要有兩部分組成，即單片機內(nèi)部的FLASH ROM和外部MMC卡，分別用于存儲被測武器系統(tǒng)初始狀態(tài)的數(shù)據(jù)和執(zhí)行任務狀態(tài)的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)通過RS 232接口電路與上位機進行通信，接收上位機傳來的控制指令，并可將采集結果上傳至上位機進行相關數(shù)據(jù)處理。
　　
　　2 系統(tǒng)各模塊設計
　　2．1 數(shù)據(jù)采集模塊設計
　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以MSP430F149單片機為核心，MSP430F149的A／D模塊ADC12的內(nèi)核是一個帶有采樣與保持功能的12位轉換器，采樣所得結果具有12位轉換精度，1位非線性微分誤差，1位非線性積分誤差。模塊內(nèi)部的參考電壓發(fā)生器，同時有1．5 V和2．5 V兩種參考電壓值可供選擇。為獲得較高的精度，故選用2．5 V內(nèi)部參考電壓，基準電壓負端為地電平。