基于USB的数据采集系统设计及实现.pdf

!现代电子技术"#$$%年第&期总第&’(期工控新技术

基于!"#的数据采集系统设计及实现

孙重磊$胡方明
%西安电子科技大学陕西西安&’((&’)

摘要*讲述了一种基于+,-的’./高速数据采集与信号分析系统的设计$设计中采用了0123%可编程逻辑器
件)实现时序逻辑信号的控制$从而整个系统的设计具有很大的灵活性4该系统在56789:;.(((环境下的驱动程序及用
户应用程序采用的是<6;=>?@AA语言实现的$而固件代码则是用@语言实现的4系统具有低成本B高性能的特点$能够
广泛应用于测控B信号分析等多个领域4
关键词*+,-C0123C数据采集C固件代码
中图分类号*D1EEF文献标识码*-文章编号*’((GE&EH%.((G)(’(’’(E

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qJ[rUiPK*+,-C0123C8>e>>kl=6;6e697Cj6db:>d‘k98‘

输速度*+,-协议’n’支持低速%’nvz/w;)和全速
t引言
%’.z/w;).种传输模式$而.n(协议支持的速度提高
在智能仪器信号处理以及工业自动控制等领域
B$到Gs(z/w;4他的数据传输速度比标准串w并口高$且
都存在着数据的测量与控制问题常常需要将外部的
$具有使用简单B支持即插即用B易于扩展等特点4
温度压力流量位移等模拟量进行采集目前常
BBB4+,-接口采用G线电缆$其中.根信号线$’根电
用的数据采集方式是通过数据采集板卡常用的有
$源线和’根地线$电源线可以向外设提供最大v<$
总线总线等接口形式的采
u,3$1@u$G..$Gsv3wov((b3的电流4+,-接口有G种传输方式*控制传输B
集卡这种板卡不仅安装麻烦而且易受计算机插槽
$$批量传输B终端传输和同步传输$可以满足不同传输
数量和地址中断资源的限制通用串行总线
B4的需要4
%+76c‘d;>?,‘d6>?-=;$+,-)的出现$很好地解决了
{!"#接口的数据采集系统的设计实现
以上问题4本文所设计的就是基于+,-总线的快速
整个系统主要由部分组成接口芯片及外
’./的数据采集系统4G*+,-
围电路B控制电路B数据缓冲电路和3wo转换电路4
x!"#总线简介
+,-接口芯片选择了@fmd‘;;公司的y|+,-
总线是等公司
+,-u7e‘?$oy@$z6kd9;9je$u-z.’E’}$该芯片内嵌s(v’控制器$因此整个系统以y|
联合提出的一种新的串行总线接口规范是为了解决
$+,-控制器为核心$由y|+,-经控制电路实现对
日益增加的外设与有限的主板插槽和端口之间的
1@3wo转换电路和数据缓冲电路的控制$模拟信号转换
矛盾而制定的一种串行通信标准具有较高的传
4+,-后的数据送入数据缓冲器$当数据缓冲器存满之后$通
知y|+,-控制器$由主机取出数据4整个系统框图
收稿日期万方数据*.((E(s.F
’’
孙重磊等U基于%&’的数据采集系统设计及实现

如图!所示"#$*19B转换电路
系统中19B转换芯片采用了>1J8>公司的
>1J!**0该芯片是!*<的高速的19B转换器"在完
全转换模式下0他的转换时间可以达到*$;KL0采样率
为###M&9L">1J!**有=种工作模式0在数据采集
图系统原理框图
!系统中0采用了模式*即连续转换模式"在这种模式
下