Quelques familles de systèmes d’acquisition et de traitement de données
Acquisition et traitement des signaux de mesure à l’aide de microprocesseurs - Technologie : tendances actuelles et systèmes « clé en main »

R527 v1 Article de référence

Quelques familles de systèmes d’acquisition et de traitement de données
Acquisition et traitement des signaux de mesure à l’aide de microprocesseurs - Technologie : tendances actuelles et systèmes « clé en main »

Auteur(s) : Paul SENTE

Date de publication : 10 déc. 2010 | Read in English

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Sommaire
Médias

Présentation

1 - Microprocesseurs, microcontrôleurs et FPGA

1.1 - Tendance au tout numérique et influence sur les techniques de mesure
1.2 - Familles de microprocesseurs
1.3 - Microcontrôleurs
1.4 - FPGA

Tableau 1

2 - Quelques familles de systèmes d’acquisition et de traitement de données

2.1 - Systèmes contrôlés par PC
2.2 - Systèmes autonomes

3 - Conclusion

Bibliographie & annexes

Présentation

RÉSUMÉ

De nos jours, toute chaîne d’acquisition et de traitement de données intègre des systèmes microprocesseurs, les performances en termes de coût et de fiabilité s’en trouvent grandement augmentées. Du capteur à l’actionneur, le numérique tend à faire disparaître l’analogique partout où cela est possible. Cet article présente les différentes familles de microprocesseurs, de microcontrôleurs et de FPGA (Field Programmable Gate Array), avec les avantages et les inconvénients suivant l’application retenue. Certains problèmes classiques d’acquisition et de traitement sont directement pris en charge par des systèmes commerciaux qui leur apportent une solution.

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Auteur(s)

Paul SENTE : Ingénieur principal, chef de service à l’Université catholique de Louvain (UCL, Belgique) - Responsable du laboratoire LACTION (actionneurs et capteurs intelligents) - Membre du centre de recherche en mécatronique (CEREM) - Chargé de cours à l’ECAM (Haute École Léonard de Vinci, Belgique)

INTRODUCTION

Dans les 2 premières parties [R 525v2] et [R 526v2], on a rappelé l’architecture d’une chaîne d’acquisition et de traitement de données par microprocesseur en y distinguant les composantes fondamentales et en illustrant leurs rôles particuliers par des exemples choisis (premier et second fascicules). Ce troisième fascicule complète cette vision architecturale par l’évocation des technologies actuelles : un bref survol des différentes familles de microprocesseurs, avec pour but de mettre en évidence les avantages et les inconvénients qu’elles présentent dans le cadre de notre application (chapitre 1), est suivi d’une évocation de quelques familles de systèmes commerciaux permettant la résolution « clé sur porte » d’un certain nombre de problèmes classiques en matière d’acquisition et de traitement de données (chapitre 2).

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-r527

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2. Quelques familles de systèmes d’acquisition et de traitement de données

On trouvera ci-après quelques systèmes disponibles sur le marché et destinés à résoudre différents types de problèmes d’acquisition de données et de contrôle/commande. Certains se veulent des solutions complètes, d’autres peuvent contribuer à l’élaboration d’un ensemble complet.

2.1 Systèmes contrôlés par PC

Du fait de la domination actuelle du marché des micro-ordinateurs par les compatibles « PC » (Personal Computer), les systèmes d’acquisition de données et de contrôle sont prévus pour au moins s’y connecter ou, si possible, en tirer parti.

HAUT DE PAGE

2.1.1 Apport des ordinateurs personnels

L’intérêt de départ à constituer un système d’acquisition de données autours d’un PC est de profiter de son équipement de base :

écran de visualisation ;
clavier (et souris) pour l’introduction des commandes ;
mémoire interne pour le stockage des échantillons ;
microprocesseur pour le traitement (différé) des échantillons ;
disque dur pour le stockage des données et des résultats ;
imprimante pour l’impression des résultats ;
interface de communication pour la transmission d’information à distance ou en réseau.

Si on insère des cartes spécialisées dans un PC pour en faire un système d’acquisition de données, il faut objectivement mettre un bémol à ce qui précède :

les données visualisées ne sont pas les données acquises : elles doivent être générées à partir des premières et les points de l’écran sont logés dans une tout autre mémoire (mémoire de la carte vidéo) ; il y a là un temps de traitement nécessaire mais heureusement il est souvent acceptable ;
le clavier n’est pas le moyen le plus agréable (ni le plus sûr) d’entrer des données simples dans un système. La souris aide mais elle a besoin d’un menu virtuel (sur l’écran) pour permettre une action...