具有主從USB接口的智能化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的接口設計與實現(xiàn).pdf

1、在科學技術研究和工業(yè)生產(chǎn)的各行業(yè)中，數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)應用廣泛。目前，USB設備的開發(fā)和應用在國內外處于高速發(fā)展階段，具有廣闊的發(fā)展前景。將USB應用于數(shù)據(jù)采集，可以很好地克服傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集卡安裝麻煩、易受機箱內環(huán)境干擾、受資源限制不可掛接很多設備等缺點，很容易實現(xiàn)高速實時、大容量、低成本、高可靠性、多點的數(shù)據(jù)采集，具有安裝方便、即插即用、置于機箱外電磁干擾小、供電方便、容易擴展等優(yōu)點。信息系統(tǒng)的一個發(fā)展趨勢是以FPGA為代表的現(xiàn)場可編程技

2、術在迅速崛起。SOPC(System OnProgrammable Chip)即可編程片上系統(tǒng)，它在FPGA中嵌入硬核或軟核處理器，集處理器和FPGA/CPID的優(yōu)點于一身，實現(xiàn)可配置SOC。將SOPC技術應用到USB數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)設計中，可以簡化系統(tǒng)，降低干擾，提高性能。 本論文研究設計的智能化數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)用于在建筑等領域中對埋入建筑物的各類金屬的腐蝕效應所起的電化學反應過程進行測量并具備智能存儲處理功能。本系統(tǒng)在借鑒已

3、有開發(fā)成果的基礎上，不僅能夠在聯(lián)機情況下通過從USB接口與PC上位機進行通信，而且能夠在脫機的環(huán)境下通過主USB接口將數(shù)據(jù)存儲到U盤。系統(tǒng)結合使用了USB Slave和USB Host兩種技術，兼?zhèn)銾SB設備功能和嵌入式USB主機功能，實現(xiàn)了USB OTG，這是對以前工作的完善和拓展。 本論文在采用傳統(tǒng)的單片機系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與存儲實驗成功的基礎上，提出了用SOPC技術構建系統(tǒng)的方案，將單片機作為軟核嵌入到FPGA中，實現(xiàn)軟硬件