基于USB通信協(xié)議的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、數(shù)據(jù)采集是任何一個(gè)完整的數(shù)字信號(hào)系統(tǒng)的第一個(gè)環(huán)節(jié),也是最基礎(chǔ)最重要的部分。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,數(shù)據(jù)采集技術(shù)也相應(yīng)的取得了飛速的進(jìn)步。與此同時(shí)USB是當(dāng)今應(yīng)用最為廣泛的一種外部總線標(biāo)準(zhǔn),其具有傳輸速度高,支持即插即用,熱插拔,易于擴(kuò)展等諸多優(yōu)點(diǎn),并且FPGA大規(guī)模可編程邏輯器件的應(yīng)用也是越來(lái)越廣泛,所以本文將集成USB通信協(xié)議的控制芯片配合FPGA技術(shù)進(jìn)行外部邏輯控制和高速模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的A/D采集控制構(gòu)成一套高速可靠的數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)

2、。
　　本文在對(duì)USB總線進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,分別從硬件電路和軟件程序兩個(gè)方面對(duì)基于USB總線和FPGA技術(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在硬件電路設(shè)計(jì)部分,論文首先給出了系統(tǒng)的總體硬件框架和技術(shù)指標(biāo),然后按照數(shù)據(jù)流向從外到內(nèi)的順序,依次對(duì)數(shù)據(jù)采集芯片、FPGA芯片、數(shù)據(jù)緩存芯片以及USB接口芯片的選擇和電路設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行了闡述,并提出了設(shè)計(jì)中要注意的問(wèn)題。在軟件程序設(shè)計(jì)部分先給出程序的總體流程框圖,之后說(shuō)明了設(shè)計(jì)思想和層次結(jié)構(gòu),然后詳細(xì)地

3、論述了對(duì)各個(gè)層次程序的設(shè)計(jì)過(guò)程和應(yīng)該注意的事項(xiàng),同時(shí)給出了部分源代碼和程序流程圖,最后對(duì)USB接口芯片的固件程序的設(shè)計(jì)做了介紹。
　　本文著重論述了硬件平臺(tái)的搭建和FPGA控制程序的編寫,在論文最后一章里,采集系統(tǒng)經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明本次設(shè)計(jì)成功實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的采集系統(tǒng),并能夠完成數(shù)據(jù)的采集和傳輸,設(shè)計(jì)方案能達(dá)到預(yù)期的技術(shù)指標(biāo),系統(tǒng)性能穩(wěn)定。使用USB通信協(xié)議和FPGA在數(shù)據(jù)采集和計(jì)算機(jī)之間搭建起了聯(lián)通的橋梁。論文的最后對(duì)本系統(tǒng)